JP4323873B2 - I / O interface circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LSI(Large−Scale Integrated Circuit)間のデータ送受信や、LSIチップ内の複数の素子や回路ブロック間のデータ送受信や、ボード間や匡体間のデータ送受信を行う際のジッタトレランスを試験することが可能な入出力インタフェース回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、回路ブロック間、チップ間、或いは匡体内のデータ送受信における送受信データは、その伝送線路特性等の使用環境に応じたジッタ(位相変動)を含む。データ受信回路はジッタを含んだデータを正しく判定できるようクロック復元回路を有する。データ送受信に関する多くの規格では、データ受信回路が正しくデータを判定しなければならないジッタ最小量として、ジッタトレランス(ジッタ耐力)を規定している。ジッタトレランスを満たすことはデータ送受信設計において必須である。また、ジッタトレランスを測定することにより、データ受信回路の性能評価をすることも可能である。
【0003】
具体的には、サービス総合ディジタル網に使用される網終端装置の試験として、網終端装置に入力する信号に、所要のジッタを重畳することで、規定されたジッタを重畳した信号を誤り無く受信する性能を試験することが可能となるジッタ重畳方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。また、パケット試験装置において、送出パケットに遅れジッタおよび進みジッタの両方を付加することで、ネットワークの実際の状態に近い遅延ジッタを付加することができるパケット試験装置の遅延ジッタ挿入器が開示されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照。)。
【0004】
しかし、上述したデータ送受信回路に対しては、量産試験におけるジッタトレランスを評価することができていない。それは、量産試験ではコストの関係より、高価なシステムを使用することができず、測定者が意図したジッタを含んだ送受信データを生成する別システムを構築することが非現実的だからである。例えば、従来の量産試験では、データ送信回路からの送信データを直接、データ受信回路に入力するループ構成により、データ受信回路を試験している。図11は、データ送受信回路(入出力インタフェース回路)を試験するためのループ構成を示す図である。
【0005】
図11において、1は、データ送受信回路であり、シリアルデータTXRX_DTを出力するデータ送信回路2と、データ送信回路2が出力するシリアルデータTXRX_DTを受信するデータ受信回路3と、基本クロック信号REF_CKを基にデータ送信回路2およびデータ受信回路3へそれぞれクロック信号TX_CKおよびクロック信号RX_CKを出力するクロック生成回路4から構成されている。
【0006】
具体的には、図11に示したクロック生成回路4は、625M(メガ)Hzの周波数である基本クロック信号REF_CKを基に、5G(ギガ)Hzの周波数であるクロック信号TX_CKをデータ送信回路2へ出力し、同じく5GHzの周波数であるクロック信号RX_CKをデータ受信回路3へ出力する。また、データ送信回路2とデータ受信回路3との間で送受信されるシリアルデータTXRX_DTの伝送速度は10Gbps(ビット/秒)である。
【0007】
次に、データ送信回路2の内部構成について説明する。図11に示すように、データ送信回路2は、クロック制御回路21と、PRBS(擬似ランダム・ビット・シーケンス)パターン生成回路22と、セレクタ23、24と、32:4変換回路25と、ドライバ回路26より構成される。クロック制御回路21は、クロック生成回路4から5GHzの周波数であるクロック信号TX_CKを受信して、2.5GHzの周波数で位相を90度ずつシフトさせた4種類の位相となる4ビットのクロック信号TX_DCKを32:4変換回路25およびドライバ回路26へ出力する。
【0008】
尚、4ビットのクロック信号TX_DCKのそれぞれを、TX_DCK_A、TX_DCK_B、TX_DCK_C、TX_DCK_Dとする。また、クロック制御回路21は、クロック信号TX_CKを1/16分周して312.5MHzのクロック信号CLKをPRBSパターン生成回路22へ出力する。
【0009】
PRBSパターン生成回路22は、クロック制御回路21が出力するクロック信号CLKに同期して、データ送受信回路1を試験するための擬似的なランダムパターンである32ビットのデータPRBS_DT[31:0]を生成して出力する。尚、PRBSパターン生成回路22は、イネーブル信号PRBS_ENがH(ハイ)レベルである場合に活性化される。尚、イネーブル信号PRBS_ENは、データ送受信回路1の通常動作時はL(ロウ)レベルであり、試験時にHレベルとなる信号である。また、PRBSパターン生成回路22の詳細については後述する。
【0010】
セレクタ23、24は、データ送信回路の試験時と通常動作とで32:4変換回路25へ入力する信号を切り替える。具体的には、セレクタ23は、通常時は、外部からの任意の周波数であるクロック信号USER_CKを選択して32:4変換回路25へクロック信号TX_ICKとして出力し、試験時は、PRBSパターン生成回路22が出力するクロック信号PRBS_CKを選択して32:4変換回路25へクロック信号TX_ICKとして出力する。また、セレクタ24は、通常時は外部からの任意の32ビットのデータUSER_DT[31:0]を選択して32:4変換回路25へデータTX_IDT[31:0]として出力し、試験時は、PRBSパターン生成回路22が出力する32ビットのデータPRBS_DT[31:0]を選択して32:4変換回路25へデータTX_IDT[31:0]として出力する。
【0011】
また、32:4変換回路25は、入力される32ビットのデータTX_IDT[31:0]を4ビットのデータTX_DT[3:0]に変換してドライバ回路26へ出力する。具体的には、32:4変換回路25は、32ビットのデータTX_IDT[31:0]を312.5MHzのクロック信号TX_ICKに同期して取り込み、32ビットから4ビットへのデータ幅の変換処理を行い、4ビットで2.5GHzのクロック信号TX_DCKにそれぞれ同期した4ビットのデータTX_DT[3:0]を出力する。ここで、4ビットのデータTX_DT[3:0]を、TX_DT_A、TX_DT_B、TX_DT_C、TX_DT_Dとする。
【0012】
次に、ドライバ回路26は、4ビットのデータTX_DT[3:0]を1ビットのシリアルデータTXRX_DTに変換して出力する。具体的には、ドライバ回路26は、位相の異なる4ビットのクロック信号TX_DCKを利用して4ビットのデータTX_DT[3:0]を1ビットのシリアルデータTXRX_DTに変換して10Gbpsの伝送速度で出力する。
以上に示した構成により、データ送信回路2は、試験時に、PRBSパターン生成回路22で生成した試験用の32ビットで312.5MbpsのデータPRBS_DTを、1ビットで10GbpsのシリアルデータTXRX_DTに変換して出力する。
【0013】
次に、データ受信回路3の内部構成について説明する。図11に示すように、データ受信回路3は、クロック制御回路31と、レシーバ回路32と、4:32変換回路33と、パターン比較回路34より構成される。クロック制御回路31は、クロック生成回路4から5GHzの周波数であるクロック信号RX_CKを受信して、2.5GHzの周波数で位相を90度ずつシフトさせた4種類の位相となる4ビットのクロック信号RX_DCKを4:32変換回路33およびレシーバ回路32へ出力する。尚、4ビットのクロック信号RX_DCKのそれぞれを、RX_DCK_A、RX_DCK_B、RX_DCK_C、RX_DCK_Dとする。
【0014】
レシーバ回路32は、データ送信回路2より送信されるシリアルデータTXRX_DTを受信して、4ビットの受信データRX_DT[3:0]および受信データRX_BDT[3:0]を出力する。具体的には、レシーバ回路32は、位相の異なる4ビットのクロック信号RX_DCKのタイミングに応じて1ビットで10GbpsのシリアルデータTXRX_DTを受信し、4ビットで2.5Gbpsの受信データRX_DT[3:0]および受信データRX_BDT[3:0]を出力する。尚、受信データRX_DT[3:0]は、シリアルデータTXRX_DTの各データを確実に受信可能なタイミングで取り込み、4ビットに変換した受信データである。また、受信データDX_BDT[3:0]は、シリアルデータTXRX_DTの各データにおける変化点のタイミングで取り込み、4ビットに変換した受信データである。
【0015】
4:32変換回路33は、レシーバ回路32より入力される4ビットの受信データDX_DT[3:0]および受信データDX_BDT[3:0]を、32ビットの受信データRX_ODT[31:0]および受信データRX_OBDT[31:0]に変換して出力する。具体的には、4:32変換回路33は、レシーバ回路32より入力される4ビットで2.5Gbpsの受信データDX_DT[3:0]および受信データDX_BDT[3:0]を、クロック制御回路31より入力される4ビットのクロック信号RX_DCKに応じて取り込み、32ビットで312.5Mbpsの受信データRX_ODT[31:0]および受信データRX_OBDT[31:0]に変換して出力する。この受信データRX_ODT[31:0]は、パターン比較回路34およびフィルタ回路35に入力される。また、受信データRX_OBDT[31:0]は、フィルタ回路35に入力される。また、4:32変換回路33は、2.5GHzのクロック信号DX_DCKを1/8分周して312.5MHzのクロック信号RX_OCKをパターン比較回路34およびフィルタ回路35へ出力する。
【0016】
パターン比較回路34は、4:32変換回路33が出力する受信データRX_ODT[31:0]を期待値と比較することで、受信時のエラーを検出する信号であるエラーフラグERRORを出力する。具体的には、パターン比較回路34は、4:32変換回路33が出力する32ビットの受信データRX_ODT[31:0]を同じく4:32変換回路33が出力するクロック信号RX_OCKに同期して取り込み、期待値と比較する処理を行う。尚、パターン比較回路34は、イネーブル信号COMP_ENがH(ハイ)レベルである場合に活性化される。尚、イネーブル信号COMP_ENは、データ送受信回路1の通常動作時はL(ロウ)レベルであり、試験時にHレベルとなる信号である。また、パターン比較回路34の詳細については後述する。
【0017】
フィルタ回路35は、4:32変換回路33が出力する受信データRX_ODT[31:0]および受信データRX_OBDT[31:0]を基に、クロック制御回路31が出力するクロック信号RX_DCKの位相のずれを調整するための信号PI_CODEを出力する。これにより、例えばクロック信号RX_DCKの立ち上がりでシリアルデータ信号TXRX_DTを取り込んでいる場合に、クロック信号RX_DCKの立ち上がりが、シリアルデータ信号TXRX_DTの各データにおける変化点の中間(確実にデータ取り込みできるタイミング)となるように、クロック制御回路31の動作を制御することができる。
【0018】
次に、図11に示したクロック生成回路4における従来の回路構成例について説明する。
図12は、図11に示したクロック生成回路4における従来の回路構成例を示す図である。図12に示すように、クロック生成回路4は、位相比較器41と、フィルタ42と、VCO(Voltage Contorolled Oscillator)43と、分周器44と、バッファ45、46より構成されている。ここで、位相比較器41、フィルタ42、VCO43、分周器44によりPLL(Phase Locked Loop)が構成されていることは明らかであり、これにより、625MHzのリファレンスクロック信号REF_CKを基に、周波数を8倍した5GHzのクロック信号TX_CKおよびクロック信号RX_CKを、安定した位相で出力することができる。
【0019】
次に、図11に示したPRBSパターン生成回路22における従来の回路構成例について説明する。
図13は、図11に示したPRBSパターン生成回路22における従来の回路構成例を示す図である。図13に示すように、従来のPRBSパターン生成回路22は、フリップフロップ221、222と、論理素子223と、イネーブル機能付きフリップフロップ224と、XOR(排他的論理和)群225と、バッファ226、227より構成されている。
【0020】
フリップフロップ221は、外部からのイネーブル信号PRBS_ENをクロック信号CLKの立ち上がりに応じてラッチして、フリップフロップ222の入力端子および論理素子223の第1の入力端子へ、信号STARTとして出力する。フリップフロップ222は、フリップフロップ221の出力する信号STARTをクロック信号CLKの立ち上がりでラッチして、論理素子223の第2の入力端子へ出力する。論理素子223は、第1の入力端子に入力された信号STARTと、第2の入力端子に入力された信号を反転させた信号の論理積となる信号START_DETを出力する。
【0021】
イネーブル機能付きフリップフロップ(以下、イネーブルFFとする)224のイネーブル端子enには、論理素子223の出力する信号START_DETが入力される。尚、信号START_DETがHレベルからLレベルに変化した時にイネーブルFF224は活性化される。また、イネーブルFF224の入力端子には、XOR群225の出力するデータDT_NEXT[31:0]が入力される。また、イネーブルFF224は、XOR群225の入力端子へデータDT_NOW[31:0]を出力する。また、イネーブルFF224が出力するDT_NOW[31:0]は、バッファ226を介してデータ(PRBSパターン)PRBS_DT[31:0]として外部へ出力される。
【0022】
尚、フリップフロップ221、222およびイネーブルFF224のクロック端子には、クロック信号CLKが入力される。また、クロック信号CLKは、バッファ227を介してクロック信号PRBS_CKとして出力される。また、フリップフロップ221、222および論理素子223により立ち上がり検出回路を構成している。この立ち上がり検出回路により、イネーブル信号PRBS_ENの立ち上がりに応じて立ち上がるパルス信号である信号START_DETが生成される。
以上の構成により、イネーブル信号PRBS_ENの立ち上がりに応じて、PRBSパターン生成回路22は、XOR群225で生成されるPRBSパターンを出力する。
【0023】
更に、図13に示したXOR群225の詳細な回路構成例について説明する。図14は、図13に示したXOR群225の詳細な回路構成例を示す図である。図14に示すように、XOR群225は、XOR(排他的論理和)252〜261より構成されており、32ビットの入力端子251と出力端子262を有する。入力端子251に図13に示したフリップフロップ24の現在の出力データDT_NOW[31:0]が入力されることで、XOR群225は、次サイクルの出力データDT_NEXT[31:0]を生成して出力端子262より出力する。尚、入力端子251と出力端子262を接続するXOR252〜261の接続構成は、PRBSパターンを生成可能な接続構成となっている。また、上述したPRBSパターンは、受信側でその一部を受信することで、後に続く受信信号の期待値を生成可能なパターンである。
【0024】
次に、図13に示したPRBSパターン生成回路22の動作について簡単に説明する。図15は、図13に示したPRBSパターン生成回路22の動作を説明するための波形図である。図15に示すように、クロック信号CLKがPRBSパターン生成回路22に供給されている。まず、時刻t41において、イネーブル信号PRBS_ENが立ち上がる。次に、時刻t42において、フリップフロップ221が、クロック信号CLKの立ち上がりに同期してイネーブル信号PRBS_ENをラッチすることで、信号STARTがHレベルに立ち上がる。これにより、論理素子223の出力する信号START_DETもHレベルに立ち上がり、イネーブルFF224が非活性化される。
【0025】
次に、時刻t43において、クロック信号CLKが立ち上がると、フリップフロップ222の出力が、Hレベルに変化して、論理素子223の出力である信号START_DETがLレベルに立ち下がる。これにより、イネーブルFF224が活性化されて、クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、DT_NEXT[31:0]を取り込んでDT_NOW[31:0]として出力する処理を行う。これにより、バッファ226は、DT_NOW[31:0]をPRBSパターンPRBS_DT[31:0]として出力する。以上に示すように、PRBSパターン生成回路22は、クロック信号CLKに同期してPRBSパターンPRBS_DT[31:0]を生成し出力する。
【0026】
次に、図11に示したパターン比較回路34における従来の回路構成例について説明する。
図16は、図11に示したパターン比較回路34における従来の回路構成例を示す図である。図16に示すように、従来のパターン比較回路34は、フリップフロップ341、343、347〜349と、セレクタ342と、XOR(排他的論理和)群344と、比較回路345と、デマルチプレクサ346と、論理素子350と、シーケンサ351より構成されている。
【0027】
フリップフロップ341は、4:32変換回路33より入力されるデータRX_ODT[31:0]を、クロック信号RX_OCKの立ち上がりで取り込み、データDT[31:0]として出力する。セレクタ342は、フリップフロップ341の出力するデータDT[31:0]またはXOR群344が出力するデータDT_NEXT2[31:0]のいずれかを選択してフリップフロップ343へ出力する。この時、セレクタ342は、シーケンサ351からの制御信号STATE_SELに応じて上記選択を行う。
【0028】
フリップフロップ343は、セレクタ342より入力されるデータを、クロック信号RX_OCKの立ち上がりに応じてデータDT_NOW2[31:0]としてXOR群344へ出力する。XOR群344は、フリップフロップ343から入力されるDT_NOW2[31:0]を基に、データDT_NEXT2[31;0]を出力する。また、XOR群344が出力するデータDT_NEXT2[31;0]は、期待値データとして、比較回路345の第1の入力端子に入力される。また、フリップフロップ341が出力するデータDT[31:0]は、受信データとして、比較回路345の第2の入力端子に入力される。
【0029】
比較回路345は、期待値データ(データDT_NEXT2[31;0])と、受信データ(データDT[31:0])を比較して、比較結果を出力する。尚、比較回路345は、比較結果として一致すればLレベル、一致しなければHレベルの信号を出力する。デマルチプレクサ346は、比較回路345より入力される信号を、シーケンサ351が出力する制御信号STATE_SELに応じて選択した出力先へ出力する。具体的には、制御信号STATE_SEL=Lレベルの時は、フリップフロップ347を出力先として選択し、制御信号STATE_SEL=Hレベルの時はシーケンサ351を出力先として選択する。フリップフロップ347は、デマルチプレクサ346を介して比較回路345より入力される信号をクロック信号RX_OCKの立ち上がりで取り込み、エラー検出信号であるエラーフラグERRORを出力する。
【0030】
フリップフロップ348は、外部より入力されるイネーブル信号COMP_ENを、クロック信号RX_OCKの立ち上がりに応じてラッチして、フリップフロップ349の入力端子および論理素子350の第1の入力端子へ、信号STARTとして出力する。フリップフロップ349は、フリップフロップ348の出力する信号START2をクロック信号RX_OCKの立ち上がりでラッチして、論理素子350の第2の入力端子へ出力する。論理素子350は、第1の入力端子に入力された信号START2と、第2の入力端子に入力された信号を反転させた信号の論理積となる信号START_DET2を出力する。
【0031】
シーケンサ351のイネーブル端子enには、論理素子350の出力する信号START_DET2が入力される。また、シーケンサ351の入力端子には、デマルチプレクサ346の出力する信号CMP_FLAGが入力される。また、シーケンサ351は、信号START_DET2を基に、一定期間Hレベルとなる制御信号STATE_SELを出力する。
【0032】
尚、フリップフロップ341、343、347〜349と、シーケンサ351のクロック端子には、クロック信号RX_OCKが入力される。また、XOR群344の回路構成は、図13に示したXOR群225の詳細な回路構成例と同じである。また、フリップフロップ348、349および論理素子350により立ち上がり検出回路を構成している。すなわち、この立ち上がり検出回路が、イネーブル信号COMP_ENの立ち上がりを検出して立ち上がるパルス信号である信号START_DET2を出力する。
以上の構成により、イネーブル信号COMP_ENの立ち上がりに応じて、パターン比較回路34は、受信データと期待値データとを比較してエラーフラグERRORを出力する。
【0033】
次に、図16に示したパターン比較回路34の動作について簡単に説明する。図17は、図16に示したパターン比較回路34の動作を説明するための波形図である。図17に示すように、クロック信号RX_OCKがパターン比較回路34に供給されている。まず、時刻t51において、イネーブル信号COMP_ENが立ち上がる。次に、時刻t52において、フリップフロップ348は、クロック信号RX_OCKの立ち上がりに応じてイネーブル信号COMP_ENをラッチすることで、信号START2がHレベルに立ち上がる。これにより、論理素子350の出力する信号START_DET2が1クロックの間Hレベルとなる。
【0034】
次に、時刻t53において、シーケンサ351は、信号START_DET2のHレベル期間が終わりLレベルに立ち下がると、制御信号STATE_SELをHレベルに立ち上げる。これにより、セレクタ342は、フリップフロップ341が出力するデータDT[31:0]をフリップフロップ343へ出力する。また、デマルチプレクサ346は、比較回路345の出力信号を信号CMP_FLAGとしてシーケンサ351へ出力する。以上により、パターン比較回路34は、受信データRX_ODT[31:0]を基に、XOR群344において適正な期待値が出力される状態となるようにするLOCK検出状態となる。
【0035】
ここで、LOCK検出状態について説明する。一般的に受信側でパターン比較を行う場合は、受信データの先頭検出(LOCK検出)状態とエラー検出状態に分かれる。図16に示す制御信号STATE_SELはそのいずれかの状態に制御するための信号である。具体的には、STATE_SEL=HレベルをLOCK検出状態、STATE_SEL=Lレベルをエラー検出状態に対応させている。また、LOCK検出状態の間は、エラーフラグERRORは、Lレベルを保持する。
【0036】
LOCK検出状態では、クロックのサイクル毎に受信データDT[31:0]をフリップフロップ343に取込み、それを初期値データDT_NOW2[31:0]としてXOR群344が期待値データDT_NEXT2[31:0]を生成する。このように生成された期待値データDT_NEXT2[31:0]と受信データDT[31:0]を比較回路345で比較する。比較回路345において、数サイクル連続して比較結果が一致した場合には、LOCKしている(適正な期待値が生成できている)と見なし、エラー検出状態に移行する。上述した数サイクルは、シーケンサ351の処理により定まる。具体的には、シーケンサ351は、信号START_DET2の立ち下がりから所定の数サイクルをカウント後に立ち上がるパルス信号である内部信号HEAD_ENDを生成する機能を有する。以下、図17を参照してエラー検出状態への移行について説明する。
【0037】
時刻t54において、シーケンサ351は、所定数の数サイクルをカウントして内部信号HEAD_ENDを立ち上げる。次に、時刻t55において、シーケンサ351は、内部信号HEAD_ENDを立ち下げ、これに応じて制御信号STATE_SELを立ち下げる。以上により、パターン比較回路34は、エラー検出状態となり、時刻t56からフリップフロップ347がクロック信号に同期して、エラーフラグERRORを出力する。
以上に説明したように、量産試験では、データ送信回路2からの送信データを直接、データ受信回路3に入力するループ構成により、データ送受信回路1の送受信機能を評価している。
【0038】
また、上述したように、データ受信回路3において、受信データTXRX_DTの位相と内部クロック信号RX_DCKの位相の差に応じて、クロック制御回路31は、内部クロック信号RX_DCKの位相を調整する。しかしながら、受信データTXRX_DTに0→1または1→0のような変化がなければ、受信データTXRX_DTと内部クロック信号RX_DCKの位相差を検出することができない。このため、一般的な通信規格では変化のないデータの長さを0ラン(Run)レングスまたは1ランレングスとして規定している。すなわち、0(Lレベル)データが連続する長さを0ランレングス、1(Hレベル)データが連続する長さを1ランレングスとする。例えば、SONET規格では0ランレングスまたは1ラン(Run)レングスとして最長72bitを規定している。この0ランレングスまたは1ランレングスを含んだデータを使用したジッタトレランスを満たすことはデータ送受信設計において必須である。
【0039】
【特許文献1】
特開平4−220045号公報
【特許文献2】
特開平1−241945号公報
【特許文献3】
特開平1−235437号公報
【0040】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した量産試験では、送受信データTXRX_DTにはデータ送受信回路1が使用されるであろう環境に応じたジッタや、設計仕様などにおいてデータ送受信回路1に対して規定するジッタトレランスに相当するジッタが含まれていない。すなわち、ジッタトレランスの試験ができていないという問題がある。
また、上述したジッタトレランスの特性を測定する際には、クロック信号に付与するジッタの変調周波数および変調の深さ(変調量)を何通りもの組み合わせで変化させて測定する必要があり、その測定の自動化の要望が高まっていた。
また、上述した量産試験では、0ランレングスまたは1ランレングスを含んだ送信データを使用したジッタトレランスを評価することができていないという問題がある。
【0041】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、量産試験時にデータ送受信におけるジッタトレランスについて試験することができ、故障検出率の向上を図ることができる入出力インタフェース回路を提供することを目的とする。
また、本発明は、データ送受信におけるジッタトレランスの特性を自動で測定することができる入出力インタフェース回路を提供することを目的とする。
また、本発明は、送受信データに0ランレングスまたは1ランレングスが含まれていた場合でも、量産試験時にデータ送受信のジッタトレランスを試験することができ、故障検出率の向上を図ることができる入出力インタフェース回路を提供することを目的とする。
【0042】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、本発明による入出力インタフェース回路においては、第1のクロック信号を生成するクロック生成手段と、前記クロック生成手段が生成する前記第1のクロック信号にジッタを含ませるジッタ供給手段と、前記ジッタを含む前記第1のクロック信号に同期してデータを送信するデータ送信回路と、データを受信するデータ受信回路とを具備し、前記クロック生成手段は、前記データ受信回路へ第2のクロック信号を更に供給し、前記データ送信回路は、ジッタ耐力試験用のデータパターンを生成するパターン生成手段と、前記パターン生成手段が生成した前記データパターンを、前記ジッタを含む前記第1のクロック信号に同期して送信する送信手段とを備え、前記データ受信回路は、前記送信手段より受信した前記データパターンを前記第2のクロック信号に同期して受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記データパターンと期待値とを比較して比較結果を出力するパターン比較手段とを備え、前記データ送信回路の前記パターン生成手段は、前記データパターンに0または1が連続するデータを含ませる機能を更に備え、前記データ受信回路の前記パターン比較手段は、前記0または1が連続するデータを受信したことを検出する機能と、前記機能により前記0または1が連続するデータを受信したことを検出した際には、前記比較結果を強制的に合格とする機能とを更に備えることを特徴とする。
【0043】
これにより、本発明による入出力インタフェース回路においては、データ送信回路に供給するクロック信号にジッタを含ませることができるので、データ送信回路が出力する送信データもジッタを含むものにすることができる。これにより、このジッタを含む送信データをデータ受信回路が適正に受信できるか否かをチェックすることで、ジッタトレランスの試験を行うことができる。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の第1の実施形態であるジッタ試験用回路を含むデータ送受信回路(入出力インタフェース回路)の全体構成について図を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態であるジッタ試験用回路を含むデータ送受信回路の全体構成を示す図である。尚、図1において、図11と同じ符合を付与した回路は、同様の機能および構成を有する回路であり、それらの説明を省略する。図1のデータ送受信回路1aにおいて、図11に示した従来のデータ送受信回路1と異なる点は、クロック生成回路5を有する点である。このクロック生成回路5は、図11のクロック生成回路4と異なり、ジッタを含んだクロックTX_CKを出力可能である。尚、データ送信回路2とクロック生成回路5とによりジッタを含むデータを送信可能なデータ送信装置が構成されている。
【0045】
また、図11には、示していなかったが、クロック制御回路21は、図1に示すように、例えば、1/2の周波数に分周する分周器21a、4種類の位相となるよう位相をシフトさせる位相シフト回路21b、1/8の周波数に分周する分周器21cより構成される。これにより、クロック生成回路5より入力されるジッタを含んだ5GHzのクロック信号TX_CKを、分周器21aが1/2の周波数(2.5GHz)に分周したクロック信号TX_DCKを出力する。次に、位相シフト回路21bは、この分周されたクロック信号の位相を90度単位でずらした4種類の位相となるクロック信号TXDCK_A〜Dを出力する。また、分周器21cは、クロック信号TX_DCKを更に1/8の周波数(312.5MHz)のクロック信号CLKを出力する。
【0046】
また、クロック生成回路5には、クロック信号TX_CKに含めるジッタの種類や大きさを定める各種設定信号と、ジッタ試験を行うか否かを制御する信号である信号TESTとが入力される。具体的には、クロック生成回路5は、信号TEST=H(ハイ)レベルであればジッタ試験を行う動作を行い、クロック信号TX_CKに各種設定信号に応じて生成したジッタを含めて出力する。また、信号TEST=L(ロウ)レベルであればクロック生成回路5は、通常動作を行い、生成したジッタを含まないクロック信号TX_CKを出力する。
【0047】
次に、図1に示したクロック生成回路5の内部構成例を2つ挙げて以下に説明する。まず、図1に示したクロック生成回路5の内部構成例1について説明する。
図2は、図1に示したクロック生成回路5の内部構成例1を示す図である。この図2に示すクロック生成回路5の内部構成例1において、図12に示したクロック生成回路4の内部構成と同じ符合を付与したものは同じ機能を有するので説明を諸略する。図2に示すように、クロック生成回路5は、従来のクロック生成回路4と同様の構成である位相比較器41、フィルタ42、第1のVCO43、分周器44、バッファ45、46に加えて、クロック信号TX_CKにジッタを含ませるため、ジッタ生成回路51、電圧加算器52、第2のVCO53、セレクタ54を更に具備する。尚、図2の第1のVCO43は、図12のVCO43と名称が異なるが、第2のVCO53と区別するためであり、同様のものである。
【0048】
上述したジッタ生成回路51の入力端子には、上述した各種設定信号が入力される。また、ジッタ生成回路51の出力端子は、電圧加算器52の第1の入力端子に接続される。また、電圧加算器52の第2の入力端子は、フィルタ42の出力端子と第1のVCO43の入力端子の相互接続点に接続される。また、電圧加算器52の出力端子は、第2のVCO53の入力端子に接続される。また、セレクタ54の第1の入力端子には、第2のVCO53の出力端子が接続され、セレクタ54の第2の入力端子には、第1のVCO43の出力端子が接続される。また、セレクタ54の制御端子には、信号TESTが入力される。また、セレクタ54の出力端子は、バッファ45の入力端子に接続される。
【0049】
次に、図2に示したクロック生成回路5におけるジッタを含むクロックの生成処理について説明する。
図2のジッタ生成回路51は、各種設定信号に応じて例えば、正弦波パターンやランダムパターンのジッタとなる制御電圧を出力する。この制御電圧は、具体的には、各種設定信号により与えられた正弦波パターンの周期や振幅、ランダムパターンの最大振幅に応じて変化する。電圧加算器52は、フィルタ42の出力電圧と、ジッタ生成回路51が出力する制御電圧(ジッタ成分)とを足し合わせた電圧を出力する。第2のVCO53は、電圧加算器52が出力するジッタ成分を含む電圧に応じた周波数(5GHz±ジッタ分)のクロック信号CK1を出力する。すなわち、第2のVCO53は、ジッタ生成回路51の出力する制御電圧と第1のVCO43を含むループにあるフィルタ42の出力電圧の和に応じて、出力するクロック信号の周波数を変化させる。
【0050】
セレクタ54は、信号TEST=Hレベルの場合には、ジッタを含むクロック信号CK1を選択して出力し、信号TEST=Lレベルの場合には、ジッタを含まないクロック信号CKを選択して出力する。以上により、信号TEST=Hレベルの時は、クロック生成回路5は、第2のVCO53が出力するジッタを含むクロック信号CK1をクロック信号TX_CKとして出力する。これにより、図1に示したクロック制御回路21は、ジッタを含むクロック信号TX_CKを分周したクロック信号を出力する。すなわち、データ送受信回路1a内にあるPRBSパターン生成回路22は、ジッタを含むクロック信号に同期して動作する。また、32:4変換回路25およびドライバ回路26は、PRBSパターン生成回路22が出力するパラレルデータPRBS_DT[31:0]を、ジッタを含むクロック信号にてシリアルデータに変換する。
【0051】
以上により、データ送信回路2は、ジッタを含んだ送信データTXRX_DTを出力することができる。これにより、データ受信回路3は、このジッタを含んだ送信データTXRX_DTを受信する。ここで、データ受信回路3が、ジッタを含んだ送信データTXRX_DTを適正に受信できたか否かを検出することにより、ジッタトレランスの試験を行うことができる。
【0052】
次に、図1に示したクロック生成回路5の内部構成例2について説明する。
図3は、図1に示したクロック生成回路5の内部構成例2を示す図である。この図3に示すクロック生成回路5の内部構成例2において、図12に示したクロック生成回路4の内部構成と同じ符合を付与したものは同じ機能を有するので説明を諸略する。図3に示すように、クロック生成回路5は、従来のクロック生成回路4と同様の構成である位相比較器41、フィルタ42、VCO43、分周器44、バッファ45、46に加えて、クロック信号TX_CKにジッタを含ませるため、ジッタ生成回路51、セレクタ54、DLL(Delay Locked Loop)55を更に具備する。尚、ジッタ生成回路51およびセレクタ54は、図2に示したものと同様の機能を有する。
【0053】
上述したジッタ生成回路51の入力端子には、上述した各種設定信号が入力される。また、ジッタ生成回路51の出力端子は、DLL55の制御電圧入力端子に接続される。また、DLL55のクロック信号入力端子は、VCO43の出力端子に接続される。また、セレクタ54の第1の入力端子には、DLL55の出力端子が接続され、セレクタ54の第2の入力端子には、VCO43の出力端子が接続される。また、セレクタ54の制御端子には、信号TESTが入力される。また、セレクタ54の出力端子は、バッファ45の入力端子に接続される。
【0054】
次に、図3に示したクロック生成回路5におけるジッタを含むクロックの生成処理について説明する。
図3のジッタ生成回路51は、各種設定信号に応じて例えば、正弦波パターンやランダムパターンのジッタとなる制御電圧を出力する。DLL55は、ジッタ生成回路51が出力する制御電圧に応じて、その内部遅延量を変化させることで、VCO43より入力されるクロック信号の周波数を変化させてクロック信号CK2を出力する。すなわち、DLL55は、ジッタ生成回路51が出力する制御電圧に応じたジッタ成分を含む周波数(5GHz±ジッタ)のクロック信号CK2を出力する。
【0055】
セレクタ54は、信号TEST=Hレベルの場合には、ジッタを含むクロック信号CK2を選択して出力し、信号TEST=Lレベルの場合には、ジッタを含まないクロック信号CKを選択して出力する。以上により、信号TEST=Hレベルの時は、クロック生成回路5は、DLL55が出力するジッタを含むクロック信号CK2をクロック信号TX_CKとして出力する。以上により、図2の場合でも説明したように、図1に示すデータ送受信回路1a内にあるデータ送信回路2は、ジッタを含んだ送信データTXRX_DTを出力することができる。これにより、データ受信回路3が、ジッタを含んだ送信データTXRX_DTを適正に受信できたか否かを検出することで、データ送受信回路1aにおけるジッタトレランスの試験を行うことができる。
【0056】
次に、本発明の第2の実施形態として、上述したクロック生成回路5を備え、更に、ジッタを含む送受信試験の測定時間やジッタの変調の深さ(変調量)や周波数を自動で変更して複数回の測定可能としたデータ送受信回路について説明する。この複数回の測定により得た測定データにより、ジッタトレランスの特性を示すグラフを生成することもできる。但し、ジッタトレランスの特性を示すグラフが生成できる程の測定は、量産試験時ではなく、試作段階やデータ送受信回路の特性評価段階で行うものである。この、ジッタトレランスの特性を基に、量産試験時にクロック信号に付与するジッタの変調周波数や変調の深さを決定する。また、量産試験時は、時間の制約もあり、ジッタの変調周波数や変調の深さを変えて試験することは希であり、通常は、ジッタトレランスの規格に対して最もジッタトレランスの特性が余裕のない部分のみを1回測定する。
【0057】
ここで、ジッタの変調周波数と変調の深さについて更に説明する。
ジッタを含まないクロック信号TX_CKの周波数をfcとすると、ジッタを含んだクロック信号TX_CKの周波数fc’は以下の式で表される。
fc’=fc{1+δ×cos(2π×fm×t)}
但し、δ:変調の深さ、fm:変調周波数、t:時間の変数
【0058】
図4は、本発明の第2の実施形態であるジッタ試験用回路を含むデータ送受信回路の全体構成を示す図である。尚、図4において、図11と同じ符合を付与した回路は、同様の機能および構成を有する回路であり、それらの説明を省略する。図4のデータ送受信回路1bにおいて、図11に示したデータ送受信回路1と異なる点は、データ受信回路3aとクロック生成回路5およびクロック生成回路制御回路6を有する点である。
【0059】
ここで、データ受信回路3aは、図11に示したデータ受信回路3とは、測定時間カウント回路36を有する点が異なり、他の構成は同じである。また、図4のクロック生成回路5は、図1に示したクロック生成回路5と同様の構成である。すなわち、図4のクロック生成回路5の内部構成は、図2に示した構成であっても図3に示した構成であってもよい。また、クロック生成回路制御回路6は、データ受信回路3aからクロック信号RX_OCKと、試験結果を示す信号である信号OK_FLAGおよび信号NG_FLAGを受信する。また、クロック生成回路制御回路6は、外部から各種設定データを受信する。また、クロック生成回路制御回路6は、上記受信する複数の信号やデータを基に制御した各種設定信号を、クロック生成回路5へ出力する。
【0060】
次に、データ受信回路3aの測定時間カウント回路36について説明する。測定時間カウント回路36は、4:32変換回路33の出力するクロック信号RX_OCKが入力される入力端子を備える。また、測定時間カウント回路36は、パターン比較回路34の出力するエラーフラグERRORが入力される入力端子を備える。また、測定時間カウント回路36は、外部から入力される信号であるイネーブル信号COMP_ENおよび測定時間設定信号MEAS_TIMEが入力される入力端子を備える。また、測定時間カウント回路36は、パターン比較回路34へリセット信号COMP_RSTを出力し、クロック生成回路制御回路6へ信号OK_FLAGおよび信号NG_FLAGを出力する。
【0061】
上述した測定時間カウント回路36は、ジッタトレランス評価時間を規定するための回路であり、その時間は測定時間設定信号MEAS_TIMEにより外部より変更可能である。この測定時間カウント回路36を設けた理由は、ジッタトレランスを評価するには、ある変調周波数とある変調の深さの正弦波ジッタを含んだデータTXRX_DTを規定した時間に相当する間だけ受信するという仕組みが必要だからである。また、測定時間カウント回路36が出力するリセット信号COMP_RSTは、図16には示していないが、例えば、図16のシーケンサ351へ入力されて、シーケンサ351を初期状態(STATE_SEL=Hの状態)にリセットする。
【0062】
また、測定時間カウント回路36は、測定時間設定信号MEAS_TIMEで設定された時間(以下、設定時間とする)の間、パターン比較回路34が出力するエラーフラグERROR=Hレベルとなるか否かを検出する。具体的には、測定時間カウント回路36は、設定時間内にエラーフラグERROR=Hレベルを検出しなかった場合には、データ受信回路3aが、正弦波ジッタを含んだデータTXRX_DTを正しく受信できたと判断し信号OK_FLAG=Hレベルを出力する。一方、測定時間カウント回路36は、設定時間内にエラーフラグERROR=Hレベルを検出した場合には、信号NG_FLAG=Hレベルを出力する。
【0063】
これにより、クロック生成回路制御回路6は、信号OK_FLAG=Hレベルの場合には、ジッタの変調の深さを変更するようクロック生成回路5に指示する各種設定信号を出力する。また、クロック生成回路制御回路6は、信号NG_FLAG=Hレベルの場合には、ジッタの変調周波数を変更するようにクロック生成回路5に指示する各種設定信号を出力する。すなわち、クロック生成回路制御回路6は、外部からの各種設定データと信号OK_FLAGおよび信号NG_FLAGに応じて各種設定信号を出力する。
【0064】
具体的には、クロック生成回路制御回路6は、各種設定データとしてデータMF_INIT、データMF_STEP、データMD_INIT、データMD_STEP、データMEAS_STOP_MF、データJT_STARTを受信する。データMF_INITは、ジッタトレランス測定におけるジッタの変調周波数の初期値である。データMF_STEP、は、信号NG_FLAG=Hレベルの際に変化させる変調周波数の変化ステップを指示する値である。データMD_INITは、ジッタにおける変調の深さの初期値である。データMD_STEPは、信号OK_FLAG=Hレベルの際に変化させる変調の深さの変化ステップを指示する値である。データMEAS_STOP_MFは、測定終了となる変調周波数(測定終了変調周波数)を設定する。また、データJT_STARTは、測定開始を指示する。尚、上述した各設定データは変更可能である。
【0065】
以上により、クロック生成回路制御回路6は、上述した設定に応じて各種設定信号を出力することで、クロック生成回路5内のジッタ生成回路51の回路パラメータを変化させ、送受信データTXRX_DTに含まれるジッタ量を変化させる。また、クロック生成回路制御回路6は、測定が終了した場合に、測定終了を示す信号MEAS_ENDをデータ送受信回路1bの外部へ出力する。
【0066】
また、クロック生成回路制御回路6は、信号NG_FLAG=Hレベルを検出した際に、例えばジッタの変調周波数と変調の深さを示す内部コードを記憶する。これにより、データ送受信回路1bは、自動的にジッタトレランスの特性を示すグラフを生成することができる。すなわち、データ送受信回路1bのジッタトレランスを評価することができる。
【0067】
次に、図4に示したデータ送受信回路1bが、ジッタトレランスの特性を測定する動作について説明する。
図5は、図4に示したデータ送受信回路1bが、ジッタトレランスの特性を測定する動作を示す図である。図5に示すように、まず、ステップS1において、データJT_STARTの指示によりデータ送受信回路1bのクロック生成回路5を活性化して、信号TEST=Hレベルにする。これにより、クロック生成回路5は、ジッタを含むクロック信号TX_CKの出力を開始する。そして、クロック生成回路5におけるPLLの動作が安定するために必要とする時間を十分経過した後に次のステップS2に進む。
【0068】
次に、ステップS2において、データ送信回路2およびデータ受信回路3aを活性化することで、それぞれがクロック信号TX_CK、RX_CKに同期した動作を開始する。また、PRBS_EN=Hレベルにする。次に、ステップS3において、データ送信回路2は、PRBSパターン生成回路22で生成したPRBSパターンのデータPRBS_DT[31:0]をジッタを含むクロック信号で処理することで、ジッタを含む送受信データTXRX_DTを生成して出力する。尚、この時、クロック生成回路制御回路6より各種設定データの設定に応じた各種設定信号を受信するクロック生成回路5は、受信した各種設定信号に応じた変調周波数や変調の深さとなるジッタをクロック信号TX_CKに含ませる。
【0069】
次に、ステップS4において、データ受信回路3aは、ジッタを含む送受信データTXRX_DTを受信して、パターン比較回路34にて期待値と比較することで、受信状態の測定を開始する。この時、イネーブル信号COMP_EN=Hレベルであり、測定時間設定信号MEAS_TIMEが設定されることで測定時間が定まっている。また、パターン比較回路34は、LOCK検出状態の後にエラー検出状態(測定開始)となることは、図17で説明した通りである。
【0070】
次に、ステップS5において、クロック生成回路制御回路6は、信号NG_FLAG=Hレベルであるか否かを検出する。ここで、信号NG_FLAG=Hレベルを検出していない場合(ステップS5のNo)には、ステップS6に進み、クロック生成回路制御回路6は、測定時間が終了してかつ信号OK_FLAG=Hレベルであるか否かを検出する。また、信号NG_FLAG=Hレベルを検出した場合(ステップS5のYes)には、クロック生成回路制御回路6は、ステップS9に進む。このステップS9については後述する。
【0071】
ステップS6において測定時間が終了してかつ信号OK_FLAG=Hレベルであることを検出していない場合(ステップS6のNo)には、ステップS5に戻り、データ受信回路3aは、受信状態の測定処理を継続して、クロック生成回路制御回路6は、信号NG_FLAG=Hレベルとなるか否かの検出を行う。また、ステップS6において測定時間が終了してかつ信号OK_FLAG=Hレベルであることを検出した場合(ステップS6のYes)には、ステップS7に進み、クロック生成回路制御回路6は、ジッタとして付与する変調の深さを変更する。次に、ステップS8に進み、データ受信回路3aは、測定時間カウント回路36およびパターン比較回路34を初期化して、ステップS5に戻る。
【0072】
上述したステップS7における変調の深さの変更(本実施形態では、変調の深さがだんだん大きくなるように変更している)は、ステップS5において信号NG_FLAG=Hレベルが検出されるまで行われる。これにより、ある変調周波数における最大の変調の深さを求めることができる。
【0073】
次に、ステップS5において信号NG_FLAG=Hレベルを検出した場合(ステップS5のYes)には、クロック生成回路制御回路6は、ステップS9に進み、クロック生成回路制御回路6は、その時のジッタとして付与した変調周波数および変調の深さの値を内部コード化して記憶する。次に、ステップS10に進み、クロック生成回路制御回路6は、ステップS9で記憶した変調周波数がデータMEAS_STOP_MFで設定された測定終了変調周波数と同じであるか否かを検出する。
【0074】
ここで、ステップS9で記憶した変調周波数が測定終了変調周波数と同じである場合(ステップS10のNo)には、データ送受信回路1bは、ジッタトレランスの特性の測定処理を終了する。また、ステップS9で記憶した変調周波数が測定終了変調周波数と異なる場合(ステップS10のYes)には、ステップS11に進み、クロック生成回路制御回路6は、変調周波数を変更してステップS8に進む。尚、ステップS11の変調周波数の変更は、データMF_INITで定まる初期値から始まり、データMF_STEPに応じたステップ幅で変更される。また、ステップS11の変調周波数の変更により、各変調周波数におけるジッタトレランスを測定している。
【0075】
以上の処理により、データ送受信回路1bは、記憶した変調周波数と変調の深さを出力することができる。これにより、各変調周波数と変調の深さの変化をプロットしたグラフを生成し、ジッタトレランスの特性を示すことができる。また、本実施形態におけるデータ送受信回路1bを用いれば、従来の量産試験システムを使用しながら、ジッタトレランスの特性を評価することができる。
【0076】
次に、本発明の第3の実施形態として、0ランレングスまたは1ランレングスを含む送受信データを用いて送受信試験が可能なデータ送受信回路について説明する。図6は、本発明の第3の実施形態であるジッタ試験用回路を含むデータ送受信回路の全体構成を示す図である。尚、図6において、図11と同じ符合を付与した回路は、同様の機能および構成を有する回路であり、それらの説明を省略する。図6のデータ送受信回路1cにおいて、図11に示したデータ送受信回路1と異なる点は、データ送信回路2cとデータ受信回路3cとクロック生成回路5を有する点である。
【0077】
ここで、図6のデータ送信回路2cは、図11に示したデータ送信回路2とは、PRBSパターン生成回路22aを有する点が異なり、他の構成は同じである。また、図6のデータ受信回路3cは、図11に示したデータ受信回路3とは、パターン比較回路34aを有する点が異なり、他の構成は同じである。また、図6のクロック生成回路5は、図1に示したクロック生成回路5と同様の構成である。すなわち、図6のクロック生成回路5の内部構成は、図2に示した構成であっても図3に示した構成であってもよい。
【0078】
上述したPRBSパターン生成回路22aは、0ランレングスまたは1ランレングスを含むPRBSパターンを生成する。これにより、データ送信回路2cは、0ランレングスまたは1ランレングスを含む送受信データTXRX_DTを出力することができる。また、PRBSパターン生成回路22aは、送受信データの一部を0ランレングスまたは1ランレングスに置き換える周期を外部からのデータCYCLE[15:0]に応じて設定する。また、PRBSパターン生成回路22aは、0ランレングスまたは1ランレングスの長さを外部からのデータLENGTH[3:0]に応じて設定する。
【0079】
尚、PRBSパターン生成回路22aが0ランレングスまたは1ランレングスを含むPRBSパターンを生成する方法として、0ランレングスまたは1ランレングスを、PRBSパターンの一部と置き換える方法や、0ランレングスまたは1ランレングスを、PRBSパターンの途中に挿入する方法などを用いて好適である。
【0080】
また、上述したパターン比較回路34aは、受信したデータに含まれる0ランレングスまたは1ランレングスを検出する機能を有する。具体的には、パターン比較回路34aは、受信データ(RXO_DT[31:0])が全てLレベルまたはHレベルであることを検出する。また、パターン比較回路34aは、0ランレングスまたは1ランレングスを検出した場合に、エラーフラグERRORを強制的にLレベルにする機能を有する。これにより、データ受信回路3cは、0ランレングスまたは1ランレングスを含む送受信データTXRX_DTを受信した場合であっても、適正なエラーフラグERRORを出力することができる。
【0081】
以上の構成により、データ送受信回路1cは、0ランレングスまたは1ランレングスとジッタを含む送受信データTXRX_DTの送受信試験を行うことができる。
【0082】
次に、図6に示したPRBSパターン生成回路22aの内部構成例について説明する。
図7は、図6に示したPRBSパターン生成回路22aの内部構成例を示す図である。図7のPRBSパターン生成回路22aにおいて、図13に示した従来のPRBSパターン生成回路22の内部構成例と同じ符合を付与しているものは、同じ機能を有するものなので説明を省略する。尚、図7のPRBSパターン生成回路22aにおいては、クロック信号CLKを伝達するクロック信号線を省略しているが、図7の回路においても、図13と同様にクロック信号CLKは、クロック端子を有する各回路素子に供給されている。
【0083】
図7において、図13と異なる構成として、送受信データの一部を0ランレングスまたは1ランレングスに置き換える周期を外部からのデータCYCLE[15:0]に応じて設定するため、PRBSパターン生成回路22aは、論理素子61、62、66、67と、カウンタA・63と、比較回路64と、フリップフロップ65と、イネーブル付き入力反転フリップフロップ(以下、単にイネーブル反転FFとする)73と、セレクタ74とを具備する。また、0ランレングスまたは1ランレングスの長さを外部からのデータLENGTH[3:0]に応じて設定するため、PRBSパターン生成回路22aは、カウンタB・68と、比較回路69と、フリップフロップ70と、論理素子71、72とを具備する。
【0084】
図7に示すように論理素子61は、論理素子223の出力する信号START_DETと、論理素子66が出力する信号LENGTH_CNT_LOADの論理和をカウンタA・63のロード端子loadへ出力する。また、論理素子62は、比較回路64の出力信号と、論理素子72の出力信号を反転した信号との論理積を信号CYCLE_CNT_ENとして出力する。
【0085】
また、カウンタA・63は、外部からのデータCYCLE[15:0]をロード(値を取り込む)する入力端子と、データをロードするタイミングを指示する信号が論理素子61より入力されるロード端子loadと、論理素子62より入力される信号CYCLE_CNT_EN=Hレベルで活性化され、信号CYCLE_CNT_EN=Lレベルで非活性化されるイネーブル端子enと、クロック信号が入力されるクロック端子を備える。また、カウンタA・63は、ロードしたデータCYCLE[15:0]を初期値として、クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウントダウンされるデータCYCLE_CNT[15:0]を出力する。
【0086】
また、比較回路64は、カウンタA・63が出力するデータCYCLE_CNT[15:0]と、16ビット全てLレベルであるオールLデータ[15:0]とを比較して、異なる場合はHレベルを出力し、同じ場合はLレベルを出力する。また、比較回路64の出力信号は、論理素子62およびフリップフロップ65の入力端子と論理素子66の反転入力端子へ入力される。また、フリップフロップ65は、クロック信号CLKの立ち上がりに同期して比較回路64の出力信号を論理素子66の入力端子へ出力する。
【0087】
また、論理素子66は、比較回路64から反転入力端子へ入力される信号を反転した信号と、フリップフロップ65から入力端子に入力される信号との論理積を信号LENGTH_CNT_LOADとして出力する。論理素子66が出力する信号LENGTH_CNT_LOADは、論理素子61、67の入力端子およびカウンタB・68のロード端子loadへ入力される。尚、フリップフロップ65と論理素子66とにより立ち下がり検出回路が構成されている。
【0088】
また、論理素子67は、論理素子66が出力する信号LENGTH_CNT_LOADと、論理素子62が出力する信号CYCLE_CNT_ENとの論理和を信号DT_SELとして出力する。この論理素子67が出力する信号DT_SELは、セレクタ74の制御端子に入力され、セレクタ74を制御する信号である。
【0089】
カウンタB・68は、外部からのデータLENGTH[3:0]をロード(値を取り込む)する入力端子と、データをロードするタイミングを指示する信号LENGTH_CNT_LOADが論理素子66より入力されるロード端子loadと、比較回路60より入力される信号=Hレベルで活性化され、その信号=Lレベルで非活性化されるイネーブル端子enと、クロック信号が入力されるクロック端子を備える。また、カウンタB・68は、ロードしたデータLENGTH[3:0]を初期値として、クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウントダウンされるデータLENGTH_CNT[3:0]を出力する。
【0090】
また、比較回路69は、カウンタB・68が出力するデータLENGTH_CNT[3:0]と、4ビット全てLレベルであるオールLデータ[3:0]とを比較して、異なる場合は信号LENGTH_CNT_EN=Hレベルを出力し、同じ場合は信号LENGTH_CNT_EN=Lレベルを出力する。また、比較回路69の出力する信号LENGTH_CNT_ENは、論理素子72およびフリップフロップ70の入力端子と論理素子71の反転入力端子およびカウンタB・68のイネーブル端子enへ入力される。また、フリップフロップ70は、クロック信号CLKの立ち上がりに同期して比較回路69の出力する信号LENGTH_CNT_ENを論理素子71の入力端子へ出力する。
【0091】
また、論理素子71は、比較回路69から反転入力端子へ入力される信号LENGTH_CNT_ENを反転した信号と、フリップフロップ70から入力端子に入力される信号との論理積を信号LENGTH_CNT_ENDとして論理素子72の入力端子へ出力する。また、論理素子72は、信号LENGTH_CNT_ENDと信号LENGTH_CNT_ENの論理和を論理素子62の反転入力端子およびイネーブル反転FF・73のイネーブル端子enへ出力する。尚、フリップフロップ70と論理素子71とにより立ち下がり検出回路が構成されている。
【0092】
また、イネーブル反転FF・73は、自身の出力端子から出力する信号が入力される反転入力端子と、論理素子72が出力する信号が入力されるイネーブル端子enと、クロック信号CLKが入力されるクロック端子とを備える。また、イネーブル反転FF・73は、反転入力端子に入力される信号を、クロック信号CLKの立ち上がりに同期して反転してセレクタ74の第2の入力端子へ出力する。また、イネーブル反転FF・73の入力信号および出力信号は32ビットのビット幅を有する。すなわち、イネーブル反転FF・73の出力をシリアルデータにした場合に32ビット連続となる0ランまたは1ランを交互に出力することができる。
【0093】
また、セレクタ74は、イネーブル付きフリップフロップ224が出力するデータDT_NOW[31:0]が入力される第1の入力端子と、イネーブル反転FF・73の出力が入力される第2の入力端子と、論理素子67が出力する信号DT_SELが入力される制御端子とを備える。また、セレクタ74は、出力端子より信号DT_SELに応じて選択した信号をフリップフロップ75の入力端子へ出力する。これにより、フリップフロップ75は、セレクタ74が出力する信号をクロック信号CLKの立ち上がりに同期してデータPRBS_DT[31:0]として出力する。尚、セレクタ74は、信号DT_SEL=Hレベルの時は、イネーブル付きフリップフロップ224が出力するデータDT_NOW[31:0]を選択して出力し、信号DT_SEL=Lレベルの時は、イネーブル反転FF・73の出力を選択して出力する。
【0094】
次に、図7に示したPRBSパターン生成回路22aの動作について説明する。図8は、図7に示したPRBSパターン生成回路22aの動作を示す波形図である。図8に示すように、時刻t1において、外部からのイネーブル信号PRBS_ENが立ち上がる。次に、時刻t2において、クロック信号CLKが立ち上がると、フリップフロップ221が、イネーブル信号PRBS_ENをクロック信号CLKの立ち上がりに応じてラッチするので、信号START=Hレベルに立ち上がる。これにより、論理素子223が出力する信号START_DET=Hレベルに立ち上がり、論理素子61の出力信号もHレベルに立ち上がる。
【0095】
次に、時刻3において、クロック信号CLKが立ち上がると、論理素子223が出力する信号START_DET=Lレベルに立ち下がり、論理素子61の出力信号もLレベルに立ち下がる。これにより、カウンタA・63に入力されるデータCYCLE[15:0]がカウントダウンの初期値として取り込まれ、その値が、データCYCLE_CNT[15:0]として出力される。尚、本実施形態においては、図8に示すように初期値=127である。
【0096】
また、これにより、比較回路64の出力は、Hレベルに立ち上がり、論理素子62が出力する信号CYCLE_CNT_ENもHレベルに立ち上がる。また、これにより、論理素子67の出力する信号DT_SELもHレベルに立ち上がる。以上により、セレクタ74は、イネーブル付きフリップフロップ224およびXOR群225の構成により生成されるPRBSパターンであるデータDT_NOW[31:0]を、選択して出力する。すなわち、時刻t4において、PRBSパターン生成回路22aは、生成したデータDT_NOW[31:0]を、データPRBS_DT[31:0]として出力する。その後、カウンタA・63のカウントダウンによりデータCYCLE_CNT[15:0]=0になるまでの期間、PRBSパターン生成回路22aは、生成したデータDT_NOW[31:0]を、データPRBS_DT[31:0]として出力する。
【0097】
次に、時刻5において、カウンタA・63の出力するデータCYCLE_CNT[15:0]=0となった場合に、比較回路64の出力する信号がLレベルに立ち下がり、論理素子62が出力する信号CYCLE_CNT_ENもLレベルに立ち下がる。また、これにより、論理素子66の出力する信号LENGTH_CNT_LOADがHレベルに立ち上がる。
【0098】
次に、時刻t6において、クロック信号CLKが立ち上がると、論理素子66の出力する信号LENGTH_CNT_LOADがLレベルに立ち下がる。これにより、論理素子67の出力信号DT_SELもLレベルに立ち下がり、セレクタ74は、イネーブル反転FF・73の出力データ[31:0]を選択して出力する。また、論理素子62の出力信号もLレベルに立ち下がり、カウンタA・63に入力されるデータCYCLE[15:0]がカウントダウンの初期値として取り込まれ、その値が、データCYCLE_CNT[15:0]として出力される。
【0099】
また、カウンタB・68に入力されるデータLENGTH[3:0]がカウントダウンの初期値として取り込まれ、その値が、データLENGTH_CNT[3:0]として出力される。これにより、比較回路69の出力する信号LENGTH_CNT_ENがHレベルに立ち上がり、論理素子72の出力信号もHレベルに立ち上がる。また、これにより、イネーブル反転FF・73が活性化されて、0ランレングスまたは1ランレングスの出力データ[31:0]を出力する。尚、本実施形態におけるデータLENGTH[3:0]で指定される初期値は、図8に示すようにLENGTH[3:0]=2である。
【0100】
以上により、時刻t7において、PRBSパターン生成回路22aは、イネーブル反転FF・73が生成した0ランレングスまたは1ランレングスである出力データ[31:0]を、データPRBS_DT[31:0]として出力する。その後、カウンタB・68のカウントダウンによりデータLENGTH_CNT[3:0]=0になるまでの期間、PRBSパターン生成回路22aは、イネーブル反転FF・73が生成したデータ[31:0]を、データPRBS_DT[31:0]として出力する。これにより、図8の符合RUNに示すように、PRBSパターンの一部を0ランレングスまたは1ランレングスに置き換えることができる。
【0101】
また、時刻t8において、データLENGTH_CNT[3:0]=0となった場合に、比較回路69の出力する信号LENGTH_CNT_ENがLレベルに立ち下がる。これにより、論理素子71の出力する信号LENGTH_CNT_ENDがHレベルに立ち上がる。
【0102】
次に、時刻t9において、論理素子71の出力する信号LENGTH_CNT_ENDがLレベルに立ち下がり、論理素子72の出力もLレベルに立ち下がる。これにより、論理素子62の出力する信号CYCLE_CNT_ENがHレベルに立ち上がり、論理素子67の出力する信号DT_SELもHレベルに立ち上がる。以上により、セレクタ74は、再びPRBSパターンであるデータDT_NOW[31:0]を選択して出力する。また、カウンタA・63においても、イネーブル端子enに入力される信号CYCLE_CNT_ENがHレベルに立ち上がったので、カウントダウン処理を開始する。次に、時刻t10において、クロック信号CLKの立ち上がりに応じて、フリップフロップ75がPRBSパターンであるデータPRBS_DT[31:0]の出力を開始する。また、カウンタA・63は、データCYCLE_CNT[15:0]のカウントダウン処理を行っている。
【0103】
以上に示したように、PRBSパターン生成回路22aは、カウンタA・63の出力CYCLE_CNT[15:0]とカウンタB・68の出力LENGTH_CNT[3:0]の組み合わせに応じて、PRBSパターンに対して0ランレングスまたは1ランレングスを置き換えるタイミングを規定する信号DT_SELを生成する。また、PRBSパターン生成回路22aは、0ランレングスまたは1ランレングスをPRBSパターンである送信データに含めたくない場合には、LENGTH[3:0]=0とすればよい。
【0104】
次に、図6に示したパターン比較回路34aの内部構成例について説明する。図9は、図6に示したパターン比較回路34aの内部構成例を示す図である。図9のパターン比較回路34aにおいて、図16に示した従来のパターン比較回路34の内部構成例と同じ符合を付与しているものは、同じ機能を有するものなので説明を省略する。尚、図9のパターン比較回路34aにおいては、クロック信号RX_OCKを伝達するクロック信号線を省略しているが、図16に示したパターン比較回路34と同様にクロック信号RX_OCKは、クロック端子(図9中の三角形)を有する各回路素子に供給されている。
【0105】
また、図9に示すパターン比較回路34aは、図16に示すパターン比較回路34と異なる機能として、受信データから0ランレングスまたは1ランレングスを検出して、その受信データに対応するエラーフラグERRORをマスク(隠蔽)する機能を有する。すなわち、図9に示すパターン比較回路34aは、図16に示すパターン比較回路34と異なる構成として、受信データ(図9のデータDT[31:0])が全て0または1であることを検出する構成として0/1検出回路81と、フリップフロップ82、84と、論理素子83、85とを具備する。また、パターン比較回路34aは、0ランレングスおよび1ランレングス受信時にエラーフラグERRORをマスクする(エラーフラグを強制的にLowレベルにする)ために、セレクタ86と、フリップフロップ87とを更に具備する。
【0106】
図9において、0/1検出回路81は、受信データ(図9のデータDT[31:0])が全て0または1であることを検出して、検出信号RUN_DET(検出時にHレベル)を出力する。フリップフロップ82は、クロック信号RX_OCKの立ち上がりに応じて、0/1検出回路81より入力される検出信号RUN_DETを出力する。論理素子83は、入力端子に入力されるフリップフロップ82の出力信号と、反転入力端子に0/1検出回路81より入力される検出信号RUN_DETを反転した信号との論理積を出力信号RUN_ENDとして出力する。
【0107】
フリップフロップ84は、クロック信号RX_OCKの立ち上がりに応じて、論理素子83より入力される信号RUN_ENDを、1クロック分遅らせた信号RUN_END_DLYを出力する。論理素子85は、0/1検出回路81より入力される検出信号RUN_DETと、論理素子83より入力される信号RUN_ENDと、フリップフロップ84より入力される信号RUN_END_DLYとの論理和である信号ERROR_SELを出力する。以上の構成により、パターン比較回路34aは、受信データから0ランレングスまたは1ランレングスを検出して、その検出した期間の前後1クロック分の幅を広げた信号ERROR_SELを出力する。
【0108】
次に、セレクタ86は、論理素子85が出力する信号ERROR_SEL=Lレベル(0または1ランを非検出)ならフリップフロップ347が出力する信号IN_ERROR_DLYを選択してフリップフロップ87へ出力する。また、セレクタ86は、論理素子85が出力する信号ERROR_SEL=Hレベル(0または1ランを検出)なら0固定(Lレベル固定)の信号を選択してフリップフロップ87へ出力する。フリップフロップ87は、セレクタ86より入力される信号を、クロック信号RX_OCKに同期して、エラーフラグERRORとして出力する。
【0109】
以上に示した構成により、従来のPRBSパターンの期待値を生成し受信データと比較する機能に加えて、パターン比較回路34aは、0ランレングスおよび1ランレングスを検出する機能と、0ランレングスおよび1ランレングスを検出した場合に、エラーフラグERRORを強制的にLレベルに固定する機能とを更に備える。
【0110】
次に、図9に示したパターン比較回路34aの動作について説明する。図10は、図9に示したパターン比較回路34aの動作を示す波形図である。図10に示すように、時刻t21において、0ランレングスまたは1ランレングスを含む受信データDT[31:0]が受信されると、PRBSパターンに対応した期待値データと異なるので比較回路345は出力信号をHレベルに立ち上げる。これにより、デマルチプレクサ346が出力する信号IN_ERRORは、Hレベルに立ち上がる。
【0111】
次に、時刻t22において、フリップフロップ347は、クロック信号RX_OCKの立ち上がりに同期して、デマルチプレクサ346が出力する信号IN_ERRORを取り込み、信号IN_ERROR_DLYをHレベルに立ち上げる。また、0/1検出回路81は、受信データDT[31:0]に対して0ランレングスまたは1ランレングスを検出して、検出信号RUN_DETをHレベルに立ち上げる。これにより、論理素子85が出力する信号ERROR_SELがHレベルに立ち上がる。
【0112】
次に、時刻t23において、0/1検出回路81は、受信データDT[31:0]における0ランレングスまたは1ランレングスの終了を検出して、検出信号RUN_DETをLレベルに立ち下げる。また、論理素子83は、フリップフロップ82で信号RUN_DETを1クロック分遅延した信号RUN_ENDをHレベルに立ち上げる。これにより、論理素子85の出力する信号ERROR_SELがHレベルを維持する。尚、フリップフロップ82および論理素子83により、信号RUN_DETの立ち下がり検出を行っている。
【0113】
次に、時刻24において、論理素子83は、フリップフロップ82で信号RUN_DETを1クロック分遅延した信号RUN_ENDをLレベルに立ち下げる。また、フリップフロップ84は、信号RUN_ENDを1クロック分遅延させた信号RUN_END_DLYをHレベルに立ち上げる。これにより、論理素子85の出力する信号ERROR_SELがHレベルを維持する。また、0ランレングスまたは1ランレングスを含まないPRBSパターンに応じた受信データDT[31:0]が受信され、PRBSパターンに対応した期待値データと比較することで比較回路345は出力信号をLレベルに立ち下げる。これにより、デマルチプレクサ346が出力する信号IN_ERRORは、Lレベルに立ち下がる。
【0114】
次に、時刻t25において、フリップフロップ84は、信号RUN_ENDを1クロック分遅延させた信号RUN_END_DLYをLレベルに立ち下げる。これにより、論理素子85の出力する信号ERROR_SELがLレベルに立ち下がる。また、フリップフロップ347の出力する信号IN_ERRORを1クロック分遅延させた信号IN_ERROR_DLYが立ち下がる。
【0115】
以上に示したように、0ランレングスまたは1ランレングスをエラーとして検出した信号IN_ERROR_DLY=Hレベルの期間(ERROR出力マスク期間)は、信号ERROR_SELをHレベルにすることで、エラーフラグERRORを強制的にLレベルにすることができる。
【0116】
ここで、本実施形態の特徴について更に説明する。一般的に、上述したようにパターン比較シーケンスはデータの先頭検出(Lock検出)状態とエラー検出状態に分かれる。図9および図16にある信号STATE_SELはそれらの状態を示す信号である。ここでは、STATE_SEL=HレベルをLock検出状態、Lレベルをエラー検出状態に対応させている。パターン比較回路34aはパターン生成回路22aと同じPRBSパターンを生成する回路を有する。Lock検出状態では、サイクル毎に受信データをパターン生成回路34aに取込み、それを初期値とした期待値データを生成する。
【0117】
例えば、Lock検出状態において、0ランレングスまたは1ランレングスのデータを受信した場合、パターン生成回路34aにおいて、Lock検出は不可能であり、Lock検出作業を再度行うことになる。また、エラー検出状態では、Lock検出状態の最後に取込んだ期待値データを初期値とし、期待値データを生成し続ける。受信データに1bitでも期待値データとの不一致があればエラーと見なす。従来のパターン比較回路34では、このエラーフラグをそのまま出力する。一方、本実施形態におけるパターン比較回路34aは、0ランレングスまたは1ランレングスのデータを受信した場合には、そのエラーフラグをマスクする。
【0118】
ただし、この場合、0ランレングスまたは1ランレングスのデータの長さは64bit以上でなければならない。例えば、上述したように、SONET規格では0ランレングスまたは1ランレングスのデータとして最長72bitを規定している。このため、本実施形態を使用した場合、データ送信回路のPRBSパターン生成回路に設定すべく0ランレングスまたは1ランレングスのデータの長さはLENGTH[2:0]=2と設定することで、0ランレングスまたは1ランレングスのデータの長さを96bitにしている。これにより、上述したSONET規格よりも厳しい試験を行うことができる。本実施形態では、上述したように信号ERROR_SELにより、エラーフラグERRORをマスクする期間を規定し、このマスク期間以外は従来例と同じように期待値データと受信データを比較することでエラーを検出し、エラーを検出する毎にエラーフラグERRORをHレベルで出力する。
【0119】
以上の構成により、本実施形態におけるデータ送受信回路1cは、従来の量産試験システムを使用しながら、送受信データに0ランレングスまたは1ランレングスのデータを含んだPRBSパターンを生成して、更にジッタを含ませて送受信データすることができる。すなわち、ジッタトレランスの評価を行う際に、0ランレングスまたは1ランレングスの試験も合わせて行うことができ、故障検出率の向上を図ることができる。
【0120】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
本発明の実施形態は、例えば以下に示すような種々の適用が可能である。
【0121】
(付記1) クロック信号を生成するクロック生成手段と、
前記クロック生成手段が生成する前記クロック信号にジッタを含ませるジッタ供給手段と、
前記ジッタを含む前記クロック信号に同期してデータを送信するデータ送信回路と
を具備することを特徴とするデータ送信装置。
【0122】
(付記2) 前記ジッタ供給手段は、前記クロック信号に含ませる前記ジッタの変調量および/または周波数を調整することができることを特徴とする付記1に記載のデータ送信装置。
【0123】
(付記3) 前記ジッタ供給手段は、前記ジッタとして正弦波ジッタまたはランダムジッタのいずれかを少なくとも供給することができることを特徴とする付記1に記載のデータ送信装置。
【0124】
(付記4) 第1のクロック信号を生成するクロック生成手段と、
前記クロック生成手段が生成する前記第1のクロック信号にジッタを含ませるジッタ供給手段と、
前記ジッタを含む前記第1のクロック信号に同期してデータを送信するデータ送信回路と
を具備することを特徴とする入出力インタフェース回路。
【0125】
(付記5) 前記ジッタ供給手段は、前記第1のクロック信号に含ませる前記ジッタの変調量および/または周波数を調整することができることを特徴とする付記4に記載の入出力インタフェース回路。
【0126】
(付記6) 前記ジッタ供給手段は、前記ジッタとして正弦波ジッタまたはランダムジッタのいずれかを少なくとも供給することができることを特徴とする付記4に記載の入出力インタフェース回路。
【0127】
(付記7) データを受信するデータ受信回路を更に具備し、
前記クロック生成手段は、前記データ受信回路へ第2のクロック信号を更に供給し、
前記データ送信回路は、
ジッタ耐力試験用のデータパターンを生成するパターン生成手段と、
前記パターン生成手段が生成した前記データパターンを前記第1のクロック信号に同期して送信する送信手段と
を備え、
前記データ受信回路は、
前記送信手段より受信した前記データパターンを前記第2のクロック信号に同期して受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記データパターンと期待値とを比較して比較結果を出力するパターン比較手段と
を備えること
を特徴とする付記4に記載の入出力インタフェース回路。
【0128】
(付記8) 前記パターン比較手段が出力する前記比較結果と、前記ジッタ供給手段が供給する前記ジッタの変調量および/または周波数に関する情報とを関連付けて格納する測定結果格納手段を更に具備することを特徴とする付記7に記載の入出力インタフェース回路。
【0129】
(付記9) 前記パターン比較手段が出力する前記比較結果および前記ジッタ耐力の測定手順に応じて、前記ジッタの変調量および/または周波数を変化するよう前記ジッタ供給手段を制御するジッタ供給手段制御手段を更に具備することを特徴とする付記7に記載の入出力インタフェース回路。
【0130】
(付記10) 前記ジッタ供給制御手段は、前記パターン比較手段が出力する前記比較結果が合格である場合には、前記ジッタの変調量を変化させ、前記パターン比較手段が出力する前記比較結果が不合格である場合には、前記ジッタの周波数を変化させるよう前記ジッタ供給手段を制御することを特徴とする付記7に記載の入出力インタフェース回路。
【0131】
(付記11) 前記データ送信回路の前記パターン生成手段は、前記データパターンに0または1が連続するデータを含ませる機能を更に備え、
前記データ受信回路の前記パターン比較手段は、前記0または1が連続するデータを受信したことを検出する機能と、前記機能により前記0または1が連続するデータを受信したことを検出した際には、前記比較結果を強制的に合格とする機能とを更に備えること
を特徴とする付記7に記載の入出力インタフェース回路。
【0132】
(付記12) 前記データ送信回路の前記パターン生成手段は、前記データパターンの一部を0または1が連続するデータに置き換えることで、前記データパターンに0または1が連続するデータを含ませることを特徴とする付記11に記載の入出力インタフェース回路。
【0133】
(付記13) 前記データ送信回路の前記パターン生成手段は、前記データパターンの途中に0または1が連続するデータを挿入することで、前記データパターンに0または1が連続するデータを含ませることを特徴とする付記11に記載の入出力インタフェース回路。
【0134】
(付記14) 前記データ送信回路の前記パターン生成手段は、前記データパターンに0または1が連続するデータを周期的に含ませている場合に、前記周期を調整する機能を更に備えることを特徴とする付記11に記載の入出力インタフェース回路。
【0135】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明による入出力インタフェース回路においては、データ送信回路に供給するクロック信号にジッタを含ませることができるので、データ送信回路が出力する送信データもジッタを含むものにすることができる。これにより、この送信データをデータ受信回路が適正に受信できるか否かをチェックすることで、ジッタ耐力(ジッタトレランス)を試験することができる。これにより、量産試験時の故障検出率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態であるジッタ試験用回路を含むデータ送受信回路の全体構成を示す図である。
【図2】図1に示したクロック生成回路5の内部構成例1を示す図である。
【図3】図1に示したクロック生成回路5の内部構成例2を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施形態であるジッタ試験用回路を含むデータ送受信回路の全体構成を示す図である。
【図5】図4に示したデータ送受信回路1bが、ジッタトレランスの特性を測定する動作を示す図である。
【図6】本発明の第3の実施形態であるジッタ試験用回路を含むデータ送受信回路の全体構成を示す図である。
【図7】図6に示したPRBSパターン生成回路22aの内部構成例を示す図である。
【図8】図7に示したPRBSパターン生成回路22aの動作を示す波形図である。
【図9】図6に示したパターン比較回路34aの内部構成例を示す図である。
【図10】図9に示したパターン比較回路34aの動作を示す波形図である。
【図11】データ送受信回路を試験するためのループ構成を示す図である。
【図12】図11に示したクロック生成回路4における従来の回路構成例を示す図である。
【図13】図11に示したPRBSパターン生成回路22における従来の回路構成例を示す図である。
【図14】図13に示したXOR群225の詳細な回路構成例を示す図である。
【図15】図13に示したPRBSパターン生成回路22の動作を説明するための波形図である。
【図16】図11に示したパターン比較回路34における従来の回路構成例を示す図である。
【図17】図16に示したパターン比較回路34の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
1、1a、1b、1c データ送受信回路
2、2c データ送信回路
3、3a、3c データ受信回路
4、5 クロック生成回路
6 クロック生成回路制御回路
21 クロック制御回路
21a 分周器(×1/2)
21b 位相シフト回路
21c 分周器(×1/8)
22、22a PRBSパターン生成回路
23、24 セレクタ
25 32:4変換回路
26 ドライバ回路
27 バッファ
31 クロック制御回路
32 レシーバ回路
33 4:32変換回路
34、34a パターン比較回路
35 フィルタ回路
36 測定時間カウント回路
51 ジッタ生成回路
52 電圧加算器
53 第2のVCO
54 セレクタ
55 DLL
63 カウンタA
64 比較回路
68 カウンタB
69 比較回路
73 イネーブル付き反転フリップフロップ
74 セレクタ
81 0/1検出回路
86 セレクタ
224 イネーブル付きフリップフロップ
225、344 XOR群
345 比較回路
346 デマルチプレクサ
351 シーケンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides jitter tolerance when performing data transmission / reception between LSIs (Large-Scale Integrated Circuits), data transmission / reception between a plurality of elements and circuit blocks in an LSI chip, and data transmission / reception between boards and enclosures. Can be tested Nairi The present invention relates to an output interface circuit.
[0002]
[Prior art]
In general, transmission / reception data in data transmission / reception between circuit blocks, between chips, or in a housing includes jitter (phase fluctuation) corresponding to the usage environment such as transmission line characteristics. The data receiving circuit has a clock recovery circuit so that data including jitter can be correctly determined. Many standards relating to data transmission and reception define jitter tolerance (jitter tolerance) as the minimum amount of jitter that a data receiving circuit must correctly determine data. Satisfying jitter tolerance is essential in data transmission and reception design. It is also possible to evaluate the performance of the data receiving circuit by measuring the jitter tolerance.
[0003]
Specifically, as a test of a network termination device used in an integrated service digital network, a signal with a prescribed jitter superimposed is received without error by superimposing the required jitter on the signal input to the network termination device. A jitter superimposing method capable of testing the performance to be disclosed is disclosed (for example, refer to Patent Document 1). Also disclosed is a delay jitter inserter for a packet test apparatus that can add delay jitter close to the actual state of the network by adding both delay jitter and advance jitter to the transmitted packet in the packet test apparatus. (For example, refer to
[0004]
However, the jitter tolerance in the mass production test cannot be evaluated for the above-described data transmission / reception circuit. This is because an expensive system cannot be used in the mass production test due to cost, and it is impractical to construct another system that generates transmission / reception data including jitter intended by the measurer. For example, in a conventional mass production test, a data reception circuit is tested by a loop configuration in which transmission data from a data transmission circuit is directly input to the data reception circuit. FIG. 11 is a diagram showing a loop configuration for testing the data transmission / reception circuit (input / output interface circuit).
[0005]
In FIG. 11, 1 is a data transmission / reception circuit, which is based on a
[0006]
Specifically, the
[0007]
Next, the internal configuration of the
[0008]
Each of the 4-bit clock signals TX_DCK is assumed to be TX_DCK_A, TX_DCK_B, TX_DCK_C, and TX_DCK_D. The
[0009]
The PRBS
[0010]
The
[0011]
Further, the 32: 4
[0012]
Next, the
With the configuration described above, the
[0013]
Next, the internal configuration of the
[0014]
The
[0015]
The 4:32
[0016]
The
[0017]
Based on the reception data RX_ODT [31: 0] and reception data RX_OBDT [31: 0] output from the 4:32
[0018]
Next, a conventional circuit configuration example in the
FIG. 12 is a diagram showing a conventional circuit configuration example in the
[0019]
Next, a conventional circuit configuration example in the PRBS
FIG. 13 is a diagram showing a conventional circuit configuration example in the PRBS
[0020]
The flip-
[0021]
A signal START_DET output from the
[0022]
The clock signal CLK is input to the clock terminals of the flip-
With the above configuration, the PRBS
[0023]
Further, a detailed circuit configuration example of the
[0024]
Next, the operation of the PRBS
[0025]
Next, when the clock signal CLK rises at time t43, the output of the flip-
[0026]
Next, a conventional circuit configuration example in the
FIG. 16 is a diagram showing a conventional circuit configuration example in the
[0027]
The flip-
[0028]
The flip-
[0029]
The
[0030]
The flip-
[0031]
A signal START_DET2 output from the
[0032]
Note that the clock signal RX_OCK is input to the clock terminals of the flip-
With the above configuration, the
[0033]
Next, the operation of the
[0034]
Next, at time t53, when the H level period of the signal START_DET2 ends and falls to the L level, the
[0035]
Here, the LOCK detection state will be described. Generally, when pattern comparison is performed on the receiving side, it is divided into a reception data head detection (LOCK detection) state and an error detection state. The control signal STATE_SEL shown in FIG. 16 is a signal for controlling to any one of the states. Specifically, STATE_SEL = H level corresponds to the LOCK detection state, and STATE_SEL = L level corresponds to the error detection state. During the LOCK detection state, the error flag ERROR maintains the L level.
[0036]
In the LOCK detection state, the reception data DT [31: 0] is fetched into the flip-
[0037]
At time t54, the
As described above, in the mass production test, the transmission / reception function of the data transmission / reception circuit 1 is evaluated by the loop configuration in which the transmission data from the
[0038]
As described above, in the
[0039]
[Patent Document 1]
JP-A-4-220045
[Patent Document 2]
JP-A-1-241945
[Patent Document 3]
JP-A-1-235437
[0040]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the mass production test described above, the transmission / reception data TXRX_DT includes jitter corresponding to the environment in which the data transmission / reception circuit 1 will be used, and jitter corresponding to the jitter tolerance specified for the data transmission / reception circuit 1 in the design specifications. Is not included. That is, there is a problem that the jitter tolerance test is not completed.
Further, when measuring the above-described jitter tolerance characteristics, it is necessary to change the modulation frequency and modulation depth (modulation amount) of jitter applied to the clock signal in various combinations, and the measurement is performed. There was a growing demand for automation.
Further, in the above-described mass production test, there is a problem that jitter tolerance using transmission data including 0 run length or 1 run length cannot be evaluated.
[0041]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and can test for jitter tolerance in data transmission and reception during a mass production test, and can improve the failure detection rate. Enter An object of the present invention is to provide an output interface circuit.
In addition, the present invention can automatically measure jitter tolerance characteristics in data transmission / reception. Enter An object of the present invention is to provide an output interface circuit.
In addition, the present invention can test the jitter tolerance of data transmission / reception during a mass production test even when the transmission / reception data includes 0 run length or 1 run length, and can improve the failure detection rate. Enter An object of the present invention is to provide an output interface circuit.
[0042]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problems. In the input / output interface circuit according to the present invention, a clock generation means for generating a first clock signal and the first generation generated by the clock generation means Jitter supply means for including jitter in a clock signal, a data transmission circuit for transmitting data in synchronization with the first clock signal including the jitter, and a data reception circuit for receiving data, the clock generation The means further supplies a second clock signal to the data receiving circuit, and the data transmitting circuit generates a data pattern for a jitter tolerance test, and the data pattern generated by the pattern generating means. Including the jitter Transmitting means for transmitting in synchronization with the first clock signal, the data receiving circuit receiving the data pattern received from the transmitting means in synchronization with the second clock signal; Pattern comparing means for comparing the data pattern received by the receiving means with an expected value and outputting a comparison result; The pattern generation unit of the data transmission circuit further includes a function of including data in which 0 or 1 continues in the data pattern, and the pattern comparison unit in the data reception circuit has data in which the 0 or 1 continues. And a function for forcibly passing the comparison result when it is detected that the data having the continuous 0 or 1 is received by the function. It is characterized by.
[0043]
Thus, according to the present invention, Enter In the output interface circuit, jitter can be included in the clock signal supplied to the data transmission circuit, so that transmission data output from the data transmission circuit can also include jitter. Thus, it is possible to perform a jitter tolerance test by checking whether or not the data receiving circuit can properly receive the transmission data including the jitter.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the invention will be described below.
First, the overall configuration of a data transmitting / receiving circuit (input / output interface circuit) including a jitter test circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a data transmission / reception circuit including a jitter test circuit according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, circuits given the same reference numerals as those in FIG. 11 are circuits having the same functions and configurations, and description thereof is omitted. The data transmission /
[0045]
Further, although not shown in FIG. 11, the
[0046]
The
[0047]
Next, two examples of the internal configuration of the
FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration example 1 of the
[0048]
The various setting signals described above are input to the input terminal of the
[0049]
Next, a clock generation process including jitter in the
The
[0050]
The
[0051]
As described above, the
[0052]
Next, an internal configuration example 2 of the
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration example 2 of the
[0053]
The various setting signals described above are input to the input terminal of the
[0054]
Next, a clock generation process including jitter in the
The
[0055]
The
[0056]
Next, as a second embodiment of the present invention, the
[0057]
Here, the modulation frequency of the jitter and the modulation depth will be further described.
When the frequency of the clock signal TX_CK not including jitter is fc, the frequency fc ′ of the clock signal TX_CK including jitter is expressed by the following equation.
fc ′ = fc {1 + δ × cos (2π × fm × t)}
Where δ: modulation depth, fm: modulation frequency, t: time variable
[0058]
FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of a data transmission / reception circuit including a jitter test circuit according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, circuits given the same reference numerals as those in FIG. 11 are circuits having similar functions and configurations, and description thereof is omitted. 4 is different from the data transmission / reception circuit 1 shown in FIG. 11 in that the data transmission /
[0059]
Here, the data receiving circuit 3a is different from the
[0060]
Next, the measurement
[0061]
The measurement
[0062]
In addition, the measurement
[0063]
As a result, when the signal OK_FLAG = H level, the clock generation
[0064]
Specifically, the clock generation
[0065]
As described above, the clock generation
[0066]
Further, when detecting the signal NG_FLAG = H level, the clock generation
[0067]
Next, an operation in which the data transmitting / receiving
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation in which the data transmitting / receiving
[0068]
Next, in step S2, the
[0069]
Next, in step S4, the data reception circuit 3a receives the transmission / reception data TXRX_DT including the jitter, and compares the expected value with the
[0070]
Next, in step S5, the clock generation
[0071]
In step S6, when the measurement time is over and it is not detected that the signal OK_FLAG = H level (No in step S6), the process returns to step S5, and the data reception circuit 3a performs the measurement process of the reception state. Continuously, the clock generation
[0072]
The change of the modulation depth in step S7 described above (in this embodiment, the modulation depth is changed so as to increase gradually) is performed until the signal NG_FLAG = H level is detected in step S5. Thereby, the maximum modulation depth at a certain modulation frequency can be obtained.
[0073]
Next, when the signal NG_FLAG = H level is detected in step S5 (Yes in step S5), the clock generation
[0074]
If the modulation frequency stored in step S9 is the same as the measurement end modulation frequency (No in step S10), the data transmission /
[0075]
Through the above processing, the data transmitting / receiving
[0076]
Next, a data transmission / reception circuit capable of performing a transmission / reception test using transmission / reception data including 0 run length or 1 run length will be described as a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of a data transmission / reception circuit including a jitter test circuit according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, circuits given the same reference numerals as those in FIG. 11 are circuits having the same functions and configurations, and the description thereof is omitted. 6 differs from the data transmission / reception circuit 1 shown in FIG. 11 in that the data transmission /
[0077]
Here, the
[0078]
The PRBS
[0079]
As a method for the PRBS
[0080]
The
[0081]
With the above configuration, the data transmission /
[0082]
Next, an internal configuration example of the PRBS
FIG. 7 is a diagram illustrating an internal configuration example of the PRBS
[0083]
In FIG. 7, as a configuration different from that in FIG. 13, the PRBS
[0084]
As shown in FIG. 7, the
[0085]
Further, the counter A · 63 has an input terminal for loading (loading a value) data CYCLE [15: 0] from the outside, and a load terminal load to which a signal instructing the timing for loading data is input from the
[0086]
The
[0087]
The
[0088]
The
[0089]
The counter B · 68 has an input terminal for loading (loading a value) data LENGTH [3: 0] from the outside, and a load terminal load to which a signal LENGTH_CNT_LOAD instructing the data loading timing is input from the
[0090]
Further, the
[0091]
Further, the
[0092]
The enable
[0093]
The
[0094]
Next, the operation of the PRBS
[0095]
Next, when the clock signal CLK rises at
[0096]
As a result, the output of the
[0097]
Next, when the data CYCLE_CNT [15: 0] = 0 output from the counter A • 63 at
[0098]
Next, when the clock signal CLK rises at time t6, the signal LENGTH_CNT_LOAD output from the
[0099]
Further, the data LENGTH [3: 0] input to the counter B · 68 is taken in as an initial countdown value, and the value is output as data LENGTH_CNT [3: 0]. As a result, the signal LENGTH_CNT_EN output from the
[0100]
As described above, at time t7, the PRBS
[0101]
Further, when the data LENGTH_CNT [3: 0] = 0 at time t8, the signal LENGTH_CNT_EN output from the
[0102]
Next, at time t9, the signal LENGTH_CNT_END output from the
[0103]
As described above, the PRBS
[0104]
Next, an internal configuration example of the
[0105]
Further, as a function different from the
[0106]
In FIG. 9, a 0/1
[0107]
The flip-
[0108]
Next, the
[0109]
With the configuration described above, in addition to the function of generating the expected value of the conventional PRBS pattern and comparing it with the received data, the
[0110]
Next, the operation of the
[0111]
Next, at time t22, the flip-
[0112]
Next, at time t23, the 0/1
[0113]
Next, at
[0114]
Next, at time t25, the flip-
[0115]
As described above, during the period of the signal IN_ERROR_DLY = H level (ERROR output mask period) in which 0 run length or 1 run length is detected as an error, the error flag ERROR is forced by setting the signal ERROR_SEL to the H level. Can be set to L level.
[0116]
Here, the features of the present embodiment will be further described. Generally, as described above, the pattern comparison sequence is divided into a data head detection (Lock detection) state and an error detection state. The signal STATE_SEL in FIGS. 9 and 16 is a signal indicating these states. Here, STATE_SEL = H level corresponds to the Lock detection state, and L level corresponds to the error detection state. The
[0117]
For example, when 0 run length or 1 run length data is received in the Lock detection state, Lock detection is impossible in the
[0118]
However, in this case, the length of data of 0 run length or 1 run length must be 64 bits or more. For example, as described above, the SONET standard defines a maximum length of 72 bits as 0 run length or 1 run length data. For this reason, when this embodiment is used, the length of data of 0 run length or 1 run length is set to LENGTH [2: 0] = 2 to be set in the PRBS pattern generation circuit of the data transmission circuit. The data length of 0 run length or 1 run length is 96 bits. Thereby, a test stricter than the SONET standard described above can be performed. In this embodiment, the period for masking the error flag ERROR is defined by the signal ERROR_SEL as described above, and the error is detected by comparing the expected value data and the received data in the same manner as in the conventional example except for this mask period. Each time an error is detected, the error flag ERROR is output at H level.
[0119]
With the above configuration, the data transmission /
[0120]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
The embodiment of the present invention can be applied variously as shown below, for example.
[0121]
(Supplementary Note 1) Clock generation means for generating a clock signal;
Jitter supply means for including jitter in the clock signal generated by the clock generation means;
A data transmission circuit for transmitting data in synchronization with the clock signal including the jitter;
A data transmission device comprising:
[0122]
(Supplementary note 2) The data transmitting apparatus according to supplementary note 1, wherein the jitter supply means can adjust a modulation amount and / or a frequency of the jitter included in the clock signal.
[0123]
(Supplementary note 3) The data transmission apparatus according to supplementary note 1, wherein the jitter supply unit can supply at least one of a sine wave jitter and a random jitter as the jitter.
[0124]
(Supplementary Note 4) Clock generation means for generating a first clock signal;
Jitter supply means for including jitter in the first clock signal generated by the clock generation means;
A data transmission circuit for transmitting data in synchronization with the first clock signal including the jitter;
An input / output interface circuit comprising:
[0125]
(Supplementary Note 5) The input / output interface circuit according to
[0126]
(Supplementary note 6) The input / output interface circuit according to
[0127]
(Additional remark 7) The data receiving circuit which receives data is further provided,
The clock generation means further supplies a second clock signal to the data receiving circuit,
The data transmission circuit includes:
Pattern generation means for generating a data pattern for jitter tolerance test;
Transmitting means for transmitting the data pattern generated by the pattern generating means in synchronization with the first clock signal;
With
The data receiving circuit includes:
Receiving means for receiving the data pattern received from the transmitting means in synchronization with the second clock signal;
Pattern comparing means for comparing the data pattern received by the receiving means with an expected value and outputting a comparison result;
Having
The input / output interface circuit according to
[0128]
(Additional remark 8) It further has the measurement result storage means which links | relates and stores the said comparison result which the said pattern comparison means outputs, and the information regarding the modulation amount and / or frequency of the said jitter which the said jitter supply means supplies. The input / output interface circuit according to
[0129]
(Supplementary Note 9) Jitter supply means control means for controlling the jitter supply means to change the modulation amount and / or frequency of the jitter according to the comparison result output from the pattern comparison means and the jitter tolerance measurement procedure. The input / output interface circuit according to
[0130]
(Supplementary Note 10) When the comparison result output from the pattern comparison unit is acceptable, the jitter supply control unit changes the modulation amount of the jitter, and the comparison result output from the pattern comparison unit is invalid. 8. The input / output interface circuit according to
[0131]
(Additional remark 11) The said pattern generation means of the said data transmission circuit is further provided with the function to include the data which 0 or 1 continues in the said data pattern,
When the pattern comparison means of the data receiving circuit detects that the 0 or 1 has received continuous data and the function has detected that the 0 or 1 has been received continuously, And a function for forcibly passing the comparison result.
The input / output interface circuit according to
[0132]
(Additional remark 12) The said pattern generation means of the said data transmission circuit replaces a part of the said data pattern with the data which 0 or 1 continues, and makes the said data pattern include the data which 0 or 1 continues. The input / output interface circuit according to
[0133]
(Additional remark 13) The said pattern generation means of the said data transmission circuit inserts the data which 0 or 1 continues in the middle of the said data pattern, and makes the data pattern include the data which 0 or 1 continues. The input / output interface circuit according to
[0134]
(Additional remark 14) The said pattern generation means of the said data transmission circuit is further provided with the function to adjust the said period, when the data pattern contains the data which 0 or 1 continues periodically. The input / output interface circuit according to
[0135]
【The invention's effect】
As explained above, according to the present invention, Enter In the output interface circuit, jitter can be included in the clock signal supplied to the data transmission circuit, so that transmission data output from the data transmission circuit can also include jitter. Accordingly, it is possible to test the jitter tolerance (jitter tolerance) by checking whether or not the data receiving circuit can properly receive the transmission data. Thereby, the failure detection rate at the time of mass production test can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a data transmission / reception circuit including a jitter test circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration example 1 of the
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration example 2 of the
FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of a data transmission / reception circuit including a jitter test circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation in which the data transmission /
FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of a data transmission / reception circuit including a jitter test circuit according to a third embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an internal configuration example of a PRBS
8 is a waveform diagram showing an operation of the PRBS
9 is a diagram showing an internal configuration example of a
10 is a waveform diagram showing an operation of the
FIG. 11 is a diagram showing a loop configuration for testing a data transmission / reception circuit.
12 is a diagram showing a conventional circuit configuration example in the
13 is a diagram showing a conventional circuit configuration example in the PRBS
14 is a diagram showing a detailed circuit configuration example of an
15 is a waveform diagram for explaining the operation of the PRBS
16 is a diagram showing a conventional circuit configuration example in the pattern comparison circuit shown in FIG.
17 is a waveform chart for explaining the operation of the pattern comparison circuit shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1c Data transmission / reception circuit
2, 2c data transmission circuit
3, 3a, 3c data receiving circuit
4, 5 Clock generation circuit
6 Clock generation circuit control circuit
21 Clock control circuit
21a Frequency divider (× 1/2)
21b Phase shift circuit
21c Frequency divider (× 1/8)
22, 22a PRBS pattern generation circuit
23, 24 selector
25 32: 4 conversion circuit
26 Driver circuit
27 buffers
31 Clock control circuit
32 Receiver circuit
33 4:32 conversion circuit
34, 34a Pattern comparison circuit
35 Filter circuit
36 Measurement time counting circuit
51 Jitter generation circuit
52 Voltage adder
53 Second VCO
54 selector
55 DLL
63 Counter A
64 comparison circuit
68 Counter B
69 Comparison circuit
73 Inverting flip-flop with enable
74 Selector
81 0/1 detection circuit
86 Selector
224 Flip-flop with enable
225, 344 XOR group
345 comparison circuit
346 Demultiplexer
351 sequencer
Claims (7)
前記クロック生成手段が生成する前記第1のクロック信号にジッタを含ませるジッタ供給手段と、
前記ジッタを含む前記第1のクロック信号に同期してデータを送信するデータ送信回路と、
データを受信するデータ受信回路と
を具備し、
前記クロック生成手段は、前記データ受信回路へ第2のクロック信号を更に供給し、
前記データ送信回路は、
ジッタ耐力試験用のデータパターンを生成するパターン生成手段と、
前記パターン生成手段が生成した前記データパターンを、前記ジッタを含む前記第1のクロック信号に同期して送信する送信手段と
を備え、
前記データ受信回路は、
前記送信手段より受信した前記データパターンを前記第2のクロック信号に同期して受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記データパターンと期待値とを比較して比較結果を出力するパターン比較手段と
を備え、
前記データ送信回路の前記パターン生成手段は、前記データパターンに0または1が連続するデータを含ませる機能を更に備え、
前記データ受信回路の前記パターン比較手段は、前記0または1が連続するデータを受信したことを検出する機能と、前記機能により前記0または1が連続するデータを受信したことを検出した際には、前記比較結果を強制的に合格とする機能とを更に備えること
を特徴とする入出力インタフェース回路。Clock generating means for generating a first clock signal;
Jitter supply means for including jitter in the first clock signal generated by the clock generation means;
A data transmission circuit for transmitting data in synchronization with the first clock signal including the jitter;
A data receiving circuit for receiving data,
The clock generation means further supplies a second clock signal to the data receiving circuit,
The data transmission circuit includes:
Pattern generation means for generating a data pattern for jitter tolerance test;
Transmitting means for transmitting the data pattern generated by the pattern generating means in synchronization with the first clock signal including the jitter , and
The data receiving circuit includes:
Receiving means for receiving the data pattern received from the transmitting means in synchronization with the second clock signal;
Pattern comparing means for comparing the data pattern received by the receiving means with an expected value and outputting a comparison result ; and
The pattern generation means of the data transmission circuit further comprises a function of including data in which 0 or 1 continues in the data pattern,
When the pattern comparison means of the data receiving circuit detects that the 0 or 1 has received continuous data, and the function has detected that the 0 or 1 has received continuous data, And an input / output interface circuit further comprising a function for forcibly passing the comparison result .
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JP3886941B2 (en) * | 2003-07-10 | 2007-02-28 | アンリツ株式会社 | Jitter tolerance measuring device |
US7315574B2 (en) * | 2004-05-03 | 2008-01-01 | Dft Microsystems, Inc. | System and method for generating a jittered test signal |
US7564897B2 (en) * | 2004-07-22 | 2009-07-21 | Advantest Corporation | Jitter measuring apparatus, jitter measuring method and PLL circuit |
US7668233B2 (en) * | 2004-07-28 | 2010-02-23 | Circadiant Systems, Inc. | Method of determining jitter and apparatus for determining jitter |
US7573968B2 (en) * | 2004-11-30 | 2009-08-11 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Data transmission circuit with serial interface and method for transmitting serial data |
JP4621050B2 (en) * | 2005-03-28 | 2011-01-26 | 株式会社アドバンテスト | Clock transfer device and test device |
US7272756B2 (en) * | 2005-05-03 | 2007-09-18 | Agere Systems Inc. | Exploitive test pattern apparatus and method |
JP4328334B2 (en) | 2006-03-13 | 2009-09-09 | パナソニック株式会社 | Semiconductor integrated circuit device |
US7733999B2 (en) * | 2006-06-20 | 2010-06-08 | Ciena Corporation | System and method for an adaptable timing recovery architecture for critically-timed transport applications |
US7809052B2 (en) * | 2006-07-27 | 2010-10-05 | Cypress Semiconductor Corporation | Test circuit, system, and method for testing one or more circuit components arranged upon a common printed circuit board |
US7675966B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-03-09 | International Business Machines Corporation | On-chip detection and measurement of data lock in a high-speed serial data link |
US20080298801A1 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Finisar Corporation | Electronic dispersion compensation systems and methods |
WO2008152695A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Fujitsu Limited | Electronic device and electronic device testing method |
US8208593B2 (en) * | 2007-11-19 | 2012-06-26 | Rambus Inc. | Partial-rate transfer mode for fixed-clock-rate interface |
WO2009076355A1 (en) | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Marvell World Trade Ltd. | Sub-symbol rate cable tester |
WO2013149021A1 (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Transmitter noise injection |
JP6082419B2 (en) * | 2015-03-30 | 2017-02-15 | アンリツ株式会社 | Data signal generating apparatus and data signal generating method |
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Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1108349B (en) * | 1978-04-04 | 1985-12-09 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | PROCEDURE AND SYNCHRONIZATION DEVICE FOR NUMBER TRANSMISSION VIA SATELLITE |
US4544927A (en) * | 1982-11-04 | 1985-10-01 | Sperry Corporation | Wideband beamformer |
US4630282A (en) * | 1984-05-18 | 1986-12-16 | Mcdonnell Douglas Corporation | Frequency-hopping digital data link |
JPH0738577B2 (en) | 1987-01-20 | 1995-04-26 | 株式会社アドバンテスト | Jitter adder |
JPH01235437A (en) | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | Delay jitter insertion unit for packet testing device |
JPH01241945A (en) | 1988-03-24 | 1989-09-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Delay jitter insertion device for packet testing equipment |
US5126946A (en) * | 1990-11-13 | 1992-06-30 | The North American Manufacturing Company | Ultrasonic edge detector |
JPH04220045A (en) | 1990-12-20 | 1992-08-11 | Fujitsu Ltd | Method for superposing jitter |
JP2829907B2 (en) | 1991-07-29 | 1998-12-02 | 株式会社アドバンテスト | Jitter addition device |
JPH05235718A (en) | 1992-02-18 | 1993-09-10 | Advantest Corp | Jitter provision device |
US5376894A (en) * | 1992-12-31 | 1994-12-27 | Pacific Communication Sciences, Inc. | Phase estimation and synchronization using a PSK demodulator |
JP2826252B2 (en) * | 1993-04-23 | 1998-11-18 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | Optical disk drive and signal calibration method thereof |
JPH0783980A (en) | 1993-09-20 | 1995-03-31 | Advantest Corp | Jitter/wander analyzer |
US5557196A (en) | 1993-08-25 | 1996-09-17 | Advantest Corporation | Jitter analyzer |
US6791623B1 (en) * | 1994-10-24 | 2004-09-14 | Hitachi, Ltd. | Image display system |
US5793822A (en) * | 1995-10-16 | 1998-08-11 | Symbios, Inc. | Bist jitter tolerance measurement technique |
US6400715B1 (en) * | 1996-09-18 | 2002-06-04 | Texas Instruments Incorporated | Network address matching circuit and method |
US5909470A (en) * | 1996-10-11 | 1999-06-01 | Arraycomm, Inc. | Method and apparatus for decision directed demodulation using antenna arrays and spatial processing |
US5991305A (en) * | 1997-02-14 | 1999-11-23 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated multiport switch having independently resettable management information base (MIB) |
KR100251710B1 (en) * | 1997-07-07 | 2000-04-15 | 윤종용 | Jitter and wander reduction device on the networking between atm interface and pdh interface on the ds1 line and e1 line |
US6359878B1 (en) * | 1998-07-20 | 2002-03-19 | Wirless Facilities, Inc. | Non-data-aided maximum likelihood based feedforward timing synchronization method |
US6377683B1 (en) * | 1998-05-29 | 2002-04-23 | 3Com Corporation | Low complexity frequency domain echo canceller for DMT transceivers |
US6356862B2 (en) * | 1998-09-24 | 2002-03-12 | Brian Bailey | Hardware and software co-verification employing deferred synchronization |
US6337657B1 (en) * | 1999-03-12 | 2002-01-08 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Methods and apparatuses for reducing errors in the measurement of the coordinates and time offset in satellite positioning system receivers |
US6452917B1 (en) * | 1999-04-08 | 2002-09-17 | Qualcomm Incorporated | Channel estimation in a CDMA wireless communication system |
US6765931B1 (en) * | 1999-04-13 | 2004-07-20 | Broadcom Corporation | Gateway with voice |
DE60124521T2 (en) * | 2000-04-07 | 2007-09-06 | Broadcom Corp., Irvine | FRAME-BASED TRANSFER OF USER DATA WITH CHANGING DATA RATE |
US7106818B2 (en) * | 2000-10-17 | 2006-09-12 | Koninkijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for timing recovery based on dispersion characterization and components therefor |
US6587811B2 (en) * | 2000-11-28 | 2003-07-01 | Scientific Technologies Incorporated | System and method for delay line testing |
CA2363927C (en) * | 2000-11-28 | 2004-07-06 | Research In Motion Limited | Synchronization signal detector and method |
EP1237319B1 (en) * | 2001-02-26 | 2007-06-06 | Juniper Networks, Inc. | Methods and apparatus for efficient and accurate coarse timing synchronization in burst demodulators |
US6529160B2 (en) * | 2001-07-18 | 2003-03-04 | Fast Location.Net, Llc | Method and system for determining carrier frequency offsets for positioning signals |
US7356077B2 (en) * | 2001-09-07 | 2008-04-08 | Spirent Communications Inc. | Method and apparatus for testing network integrity |
US6640194B2 (en) * | 2001-10-31 | 2003-10-28 | Intel Corporation | Timing jitter frequency detector for timing recovery systems |
US7280517B2 (en) * | 2001-11-02 | 2007-10-09 | At&T Corp. | Wireless LANs and neighborhood capture |
WO2003041419A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Display device, receiver, and test apparatus |
US7135903B2 (en) * | 2002-09-03 | 2006-11-14 | Rambus Inc. | Phase jumping locked loop circuit |
US6967989B2 (en) * | 2002-05-17 | 2005-11-22 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for time-sharing a rake receiver structure |
US6791995B1 (en) * | 2002-06-13 | 2004-09-14 | Terayon Communications Systems, Inc. | Multichannel, multimode DOCSIS headend receiver |
US20040047319A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-11 | Johannes Elg | Contention-based medium access control for ad hoc wireless piconets |
US7133647B2 (en) * | 2002-09-23 | 2006-11-07 | Ericsson Inc. | Chiprate correction in digital transceivers |
US7664214B2 (en) * | 2002-09-24 | 2010-02-16 | Standard Microsystems Corporation | System and method for transferring data among transceivers substantially void of data dependent jitter |
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